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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für drahtlose Kommunikation,
die ein Verfahren für
stabile drahtlose Kommunikation (RWCM) verwendet, und dessen Anwendung
für ein
Rücksicht-Überwachungssystem.
Insbesondere besteht eine Vorrichtung für stabile drahtlose Kommunikation
(RWCD) aus einem Datenauswahlelement (11), einem Modulations-Demodulations-Element
(12) (M-D) sowie einem TDMA-RF-Transceiverelement (13),
das ISM-Kommunikation (14) und UHF-Kommunikation (15)
ausführt.
Das Datenauswahlelement (11) unterteilt die Eingabe-Daten
in einfache Daten oder Multimedia-Daten und sendet sie an das M-D-Element (12).
Die einfachen Daten werden in zwei Arten unterteilt: diejenigen,
die kein Multimedia- oder UHF-Wellenband verwenden und diejenigen,
die das UHF-Band
verwenden. Das M-D-Verfahren für
ersteres schließt
das OOK (On/Off-Keying) Verfahren nicht ein, das für letzteres
nicht verwendet wird. In dem ISM-Transceiverelement
(14) werden die einfachen Nicht-UHF-Band-Daten und Multimedia-Daten über ein
ISM-Band oder einen freien Frequenzbereich mit geringer Energie übertragen.
Das UHF-Transceiverelement (15) überträgt und empfängt die einfachen Daten, die
das UHF-Band verwenden.
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Technischer Hintergrund
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Aktuelle
Technologien in der drahtlosen Kommunikation bei dem Übertragen
von Multimedia-Daten wie etwa Filme oder Audio-Dateien (drahtloses
Multimedia-Streaming)
oder einfache Daten für die
Steuerung, das Alarmieren oder Warnen (Zwei-Wege-Kommunikation)
können
die Datenart nicht unterscheiden, falls die Daten in analogem oder digitalem
Format vorliegen. Außerdem
ist nicht klar festgelegt, welches Frequenzband verwendet wird, ob
es sich um einen Funkverkehr mit extrem geringer Energie handelt
oder nicht, ob geringe oder hohe Energie verwendet wird, ob der
RF-Verstärker
ein linearer oder nicht linearer Verstärker ist, und wie die Probleme
in Bezug auf Funktionsstörungen
durch Rauschen oder Interferenz oder Störung, Abhören oder die Verschlechterung
der Übertragung
gelöst
werden. Ohne die Information über
diese Probleme war es schwierig zu verstehen, wie Erfindungen und
Ausführungen
funktionieren.
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In
der Tat weisen viele Produkte auf dem Markt heutzutage diese Probleme
in nicht ausreichend gelöster
Form vor der Vermarktung auf. Die Lösungen wurden nicht einmal
bereitgestellt, nachdem die Produkte auf den Markt kamen, was zu
Beschwerden der Kunden führte.
In einigen Fällen
wurde Kunden sogar geraten, bestimme Funktionen auszuschalten, um
die Probleme zu lösen.
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Offenbarung der Erfindung
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Technisches Problem
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Das
Ziel der Erfindung ist die Lösung
der oben genannten Probleme. Es wird vorgeschlagen, ein „Verfahren
für stabile,
drahtlose Kommunikation (RWCM)" wie
in der Erfindung definiert zwischen einem Hauptgerät und einem
Nebengerät
und innerhalb der einzelnen Geräte
selbst zu verwenden. Es stellt eine sehr geringe Fehlerrate sowie
eine Vorrichtung, die gegenüber
der Interferenz durch Mehrfachzugriff (MAI) stabil ist, sicher,
wodurch eine reibungslose und störungsfreie
digitale Kommunikation für einfache
Daten und Multimedia-Daten ermöglicht wird.
Es vereinfacht auch das Element für die drahtlose digitale Kommunikation
in einem Haupt- und Nebengerät
und benötigt
durch die Übernahme
von TDMA-RF-Elementen
weniger Energie, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Die
Erfindung kann für
ein Rücksicht-/Vordersicht/Seitensicht-Überwachungssystem für Fahrzeuge
angewendet werden, in dem das Haupt- und Nebengerät der Erfindung
verwendet werden. Außerdem
ist das Ziel die Bereitstellung einer technischen Grundlage für die zukünftige Erweiterung
der Funktionen wie etwa ubiquitäres
Computing und Networking, Multimedia (drahtlose/tragbare Internetverbindung,
MP3-Player, Geräte
für das
Abspielen von Filmen, Digitalkameras, Empfang von Terrestrial-Digital Multimedia
Broadcasting (T-DMB)/Satelliten-DMB [Digital
Multimedia Broadcasting], GPS/Navigationsgeräte, Telematik-Endgeräte, digitale
Camcoder, digitale Diktiergeräte,
FM-Radio etc.), drahtlose Sicherheitskameras, Blackboxen für Fahrzeuge,
Einparkhilfen, Mobiltelefone und drahtlose Telefone.
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Technische Lösung
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Um
die oben erwähnten
Ziele zu erreichen, besteht die Erfindung aus einem Datenauswahlelement
(11), einem Modulations-Demodulations-Element (M-D) (12)
sowie einem TDMA-RF-Transceiverelement (13), das ISM-Kommunikation
(14) und UHF-Kommunikation (15) ausführt. Das
Datenauswahlelement (11) untereilt die Eingabe-Daten in
einfache Daten oder Multimedia-Daten und sendet sie an das M-D-Element (12).
Die einfachen Daten werden in zwei Arten unterteilt: diejenigen,
die kein Multimedia- oder UHF-Wellenband verwenden und diejenigen,
die das UHF-Band
verwenden. Das M-D-Verfahren für
ersteres schließt
das OOK (On/Off-Keying) Verfahren
nicht ein, das für
letzteres nicht verwendet wird. In dem ISM-Transceiverelement (14) werden die
einfachen Nicht-UHF-Band-Daten und Multimedia-Daten über ein
ISM-Band oder einen freien Frequenzbereich mit geringer Energie übertragen.
Das UHF-Transceiverelement (15) überträgt und empfängt die einfachen Daten, die
das UHF-Band verwenden.
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Ein
Merkmal der Erfindung kann auch ein stabiles drahtloses Transceiverelement
(10) sein, das die Modulation/Demodulation bei der stabilen drahtlosen
Kommunikation ausführt.
Ein TDMA-RF-Transceiverelement (20) ist mit dem stabilen drahtlosen
Transceiverelement (10) verbunden und führt Datenübertragung sowie Datenempfang
aus. Weitere Elemente schließen
ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element
(30), ein Speicherelement (40) ein, das für den Betrieb
benötigte
Daten erfasst und speichert, ein Video-Codec-Element (50),
ein Audio-Codec-Element (60), eine Schnittstelle für die Eingabe/Ausgabe
externer Signale (70), ein Schaltungselement für das Aufladen
(80) sowie ein Anzeigeelement (90) ein.
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In
einem anderen Fall kann die Erfindung aus den oben erwähnten Elementen
außer
dem Anzeigeelement (90) bestehen. Stattdessen kann sie das
Haupt-Anzeigeelement
(110) mit einem integrierten Schaltungselement für das Aufladen
(80) aufweisen. Ein drehbares Anzeigelement (120)
ist mit Hilfe eines drehbaren Verbindungselements (150)
sowie der drehbaren Achse (151) mit einer Seite oder dem Boden
des Hauptkörpers
des Anzeigeelements (110) verbunden. Der Fensterbereich
des Anzeigeelements (121) ist an der Vorderseite des drehbaren
Anzeigeelements (120) angebracht, und Befestigungen in
Form einer Cliphalterung mit Gleitmechanismus (140) sind
an dem unteren und oberen Teil von beiden Seiten des Hauptkörpers des
Anzeigeelements (110) angebracht, zusammen mit einer Tastatur (170),
die eine Eingabe für
den Betrieb erhält.
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Ein
optisches Linsenelement mit der Auswahlfunktion (210) weist
auswahlbare Funktionen wie einen Auto-Fokus (AF) und Funktionen
für das Schwenken/Neigen/optischen
Zoom auf und liefert Daten an ein Bilderfassungssystem (220).
Das Bildvergrößerungselement
(230) entfernt anschließend Rauschen aus dem Signal
von dem Bilderfassungselement (220), um Bilder mit hoher
Qualität
auch bei geringer (unter 0,5 LUX) und hoher Beleuchtung (über 20 000
Lux) bereitstellen zu können
und steuert Funktionen wie AF/Schwenken/Neigen/den optischen Zoom.
Ebenfalls liegen ein Video-Codec-Element
(240), ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250),
ein Speicherelement (260), ein stabiles drahtloses Transceiverelement
(270), ein TDMA-RF-Transceiverelement
(280), ein Schaltungselement für das Erfassen von Rückfahrlicht
(290), ein Schaltungselement für das Erfassen von Bremslicht (291)
vor. Das Haupt-Nebengerät für die Rücksicht-Überwachung
(201) weist das optische Linsenelement mit der Auswahlfunktion
an der Vorderseite auf, mit integrierten Elementen wie etwa einem
optischen Linsenelement mit Auswahlfunktion (210), einem
Bilderfassungselement (220), einem Bildvergrößerungselement
(230), einem Video-Codec-Element (240),
einem Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250), einem Speicherelement
(260), einem stabilen drahtlosen Tranceiverelement (270),
einem TDMA-RF-Transceiverelement (280), einem Schaltungselement
für das
Erfassen von Rückfahrlicht (290)
sowie einem Schaltungselement für
das Erfassen von Bremslicht (291).
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Vorteile
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Das
vorgeschlagene "RWCM" weist bei Verwendung
zwischen einem Haupt- und einem Nebengerät oder innerhalb der einzelnen
Geräte
die Vorteile einer geringen Fehlerrate, welche ein gegenüber MAI
(Interferenz durch Mehrfachzugriff) stabiles Gerät ermöglicht, sowie einer problemlosen
digitalen Kommunikation in Abhängigkeit
von der Datenart auf: einfache Daten oder Multimedia-Daten; ein
einfaches drahtloses digitales Kommunikationselement in einem Haupt-
und Nebengerät,
eine effiziente Nutzung von Energien durch Verwendung von TDMA-RF-Elementen,
was insgesamt die Herstellungskosten des drahtlosen Kommunikationssystems
reduziert und vielfältige
Anwendungen vereinfacht.
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Die
Erfindung kann außerdem
für ein
Rücksicht-/Vordersicht/Seitensicht-Überwachungssystem für Fahrzeuge
angewendet werden, in dem das Haupt- und Nebengerät der Erfindung
verwendet werden. Sie kann auch eine technischen Grundlage für die zukünftige Erweiterung
der Funktionen wie etwa ubiquitäres
Computing und Networking, Multimedia (drahtlose/tragbare Internetverbindung, MP3-Player,
Geräte
für das
Abspielen von Filmen, Digitalkameras, Empfang von Terrestrial-Digital
Multimedia Broadcasting (T-DMB)/Satelliten-DMB [Digital Multimedia
Broadcasting], GPS/Navigationsgeräte, Telematik-Endgeräte, digitale
Camcoder, digitale Diktiergeräte,
FM-Radio etc.), drahtlose Sicherheitskameras, Blackboxen für Fahrzeuge,
Einparkhilfen Mobiltelefone und drahtlose Telefone bereitstellen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1:
Diagramm einer Vorrichtung für
stabile drahtlose Kommunikation (RWCD)
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2:
Flussdiagramm einer RWCD
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3:
OOK (On/Off-Keying) Trägerwellen einfacher
Daten bei der drahtlosen Übertragung durch
eine RWCD
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4:
Blockdiagramm des Hauptgeräts
in einer RWCD
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5:
Das Hauptgerät
eines Rücksicht-Überwachungssystems,
welches das System für
eine drahtlose stabile Kommunikation (RWCM) (auseinandergezogene
Ansicht von vorne) zeigt.
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6:
Das RWCD-verwendende Hauptgerät
eines Rücksicht-Überwachungssystems (auseinandergezogene
Ansicht von hinten) zeigt.
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7:
Das RWCM-verwendende Hauptgerät
eines Rücksicht-Überwachungssystems, das an einem
Rückspiegel
angebracht ist (auseinandergezogene Ansicht)
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8:
Das RWCM-verwendende Nebengerät
eines Rücksicht-Überwachungssystems (auseinandergezogene
Ansicht von vorne).
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8a: Das RWCM-verwendende Nebengerät eines
Rücksicht-Überwachungssystems (seitliche
Ansicht).
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9:
Das Haupt- und Nebengerät
eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems, das an
einem Fahrzeug angebracht ist.
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10:
Blockschaltbild des Nebengeräts
eines RWCD-verwendenen Rücksicht-Überwachungssystems.
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11:
Funktionsdiagramm des Haupt- und Nebengeräts eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems.
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12:
Flussdiagramm des Signals in dem Haupt- und Nebengerät eines
RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems.
Das Signal wird in dem Hauptgerät
gesteuert.
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13:
Flussdiagramm des Signals in dem Haupt- und Nebengerät eines
RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems.
Das Signal wird in dem Nebengerät
gesteuert.
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14:
Das Hauptgerät
eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems, das an
einem tragbaren Gerät
angebracht ist (auseinandergezogene Ansicht von vorne).
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15:
Das Hauptgerät
eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems (auseinandergezogene
Ansicht von vorne).
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16:
Das Hauptgerät
eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems, das mit
einem Anzeigeelement angebracht ist (auseinandergezogene Ansicht
von vorne).
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17:
Das Hauptgerät
eines RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystems ohne ein
tragbares Anzeigeelement (auseinandergezogene Ansicht von vorne).
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Unten
wird mit Hilfe der Figuren eine Anwendung einer RWCD im Detail beschrieben,
gefolgt von einem RWCD-verwendenden Rücksicht-Überwachungssystem und einem
Audio-/Video-System für Fahrzeuge.
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Eine
Vorrichtung für
stabile drahtlose Kommunikation (RWCD) wie in 1 gezeigt,
besteht aus einem Datenauswahlelement (11), einem Modulations-Demodulationselement
(12) sowie einem Kommunikationselement (13).
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In
der vorliegenden Erfindung verwendet das "Verfahren für stabile drahtlose Kommunikation
(RWCM)" bei der
drahtlosen Kommunikation über
kurze Distanzen das Frequenzband, das keine Einschränkungen
aufweist (zum Beispiel das nicht lizenzierte Band für die Verwendung
in industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Anwendungen
(ISM) oder ein freies Band mit geringer Energie) und Funk mit äußerst geringer
Energie in einem Ultrahochfrequenz-(UHF)Band, das mittels der Bestimmungen/Einschränkungen
von ☐☐☐ für lokale Bereiche ausgewählt wird.
Selbst wenn mehrere Benutzer gleichzeitig dasselbe Frequenzband
verwenden (einen gemeinsamen Kanal, z. B. 125 MHz in 5,725–5,850 GHz),
wird die Bitfehlerrate (BER) der Datenübertragung innerhalb des Bereichs
von 10 3–1010 von
der absichtlichen oder unabsichtlichen Interferenz bei Mehrfachzugriff
(MAI) unter Benutzern oder durch daneben liegende Frequenzbänder gehalten.
Das RWCM garantiert eine unabhängige
Stabilität
zwischen dem ursprünglichen
Signal und den Benutzern zugeordneten Kanälen, und die Form des modulierten
Signals wird als digitale Symbole eines binären Bitstroms bezeichnet, der
TDMA-RF-Elemente verwenden kann. Mit dem RWCM ermöglicht das
Verschlüsselungs-
und Kanalcodierungsverfahren digitales drahtloses Multiplexieren
und digitalen drahtlosen Zugriff.
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Aus
diesem Grund sollte das "stabile
drahtlose Modulationselement" dieser
Erfindung im Falle von Multimedia-Daten die ISM-Frequenzbänder und nicht
lizenzierte Frequenzbänder
mit geringer Energie, die keine Beschränkung aufweisen, verwenden. Für einfache
Daten, die Frequenzen in einem UHF-Band verwenden, wird Funk mit
geringer Energie in einem UHF-Band in Übereinstimmung mit der Wave
Regulation für
lokale Bereiche verwendet. In Abhängigkeit von der Art der übertragenen
Daten – je nachdem
ob es sich um einfache Daten, Audio-Daten, Video-Daten oder unbewegte
Bilder etc. handelt, sollte ein Modulations-Demodulations-Verfahren (M-D) verwendet
werden, das sicherstellt, dass die Fehlerrate innerhalb des Bereichs
von 103–1010 verwendet werden sollten. Das Funkfrequenz-Element (RF)
in dem letzten Schritt bei der Übertragung
und in dem ersten Schritt bei dem Empfangen sollte die TDMA-RF-Elemente
verwenden, die einen geringeren Energieverbrauch aufweisen (unter
100 mW). Insbesondere muss bei der Verwendung von Funk mit äußerst geringer
Energie in einem UHF-Band beim dem Übertragen/Empfangen von einfachen
Daten das „stabile
drahtlose Modulationselement" ein OOK-M-D-Verfahren
(On/Off-Keying) in dem letzten Schritt des Modulationsverfahrens
und dem erstem Schritt des Demodulationsverfahrens einschließen.
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Der
Grund für
das Verwenden des oben definierten "RWCM" in
der Erfindung ist die Sicherstellung der niedrigen Übertragungsfehlerrate
bei dem Übertragen
von einfachen Daten und Multimedia-Daten problemlos und ohne Störung, sowie
die Stabilität gegenüber MAI.
Es vereinfacht die Struktur der Schaltungen und die Ausführung der
Produkte, und deren niedriger Energieverbrauch kann durch Verwendung
von TDMA-RF-Elementen (z. B. unter 100 mW und mit einer längeren Betriebszeit)
erreicht werden, was insgesamt zu einem kostengünstigeren Produkt führt. Die Übertragungsfehlerrate,
die einen problemlosen Streaming-Service sicherstellt, das bedeutet,
dass die ursprünglichen
digitalen Signale mit hoher Zuverlässigkeit übertragen werden, liegt unter 10–3 für MPEG-4-Filme,
unter 10–5 oder
10–4 für H.264-Daten
und unter 10–4 für die ADPCM-Audiodaten.
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Das
Datenauswahlelement (11), wie in 1 gezeigt,
entscheidet, ob das zu übertragende
Signal einfache Daten sind, die einen Funk mit extrem geringer Energie
in der UHF-Bandbreite verwenden oder ob es sich um die andere Art
einfacher Daten oder von Multimedia-Daten handelt. Anschließend überträgt es die
Daten an das Modulations-Demodulations-Element (M-D) (12) über verschiedene
Kanäle
in Abhängigkeit
von den Dateneigenschaften, wie unten erklärt wird: je nachdem, ob das
M-D-Verfahren das OOK (On/Off-Keying) einschließt oder nicht. Die technischen
Einzelheiten des Elements sind in öffentlicher Hand und werden
somit hier nicht beschrieben.
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Das
M-D-Element (12) führt
die OOK (On/Off-Keying) M-D für
die einfachen Daten aus, welche ein UHF-Band verwenden und die M-D
ohne das OOK für
den Rest (2). Für ersteres wird die OOK-Modulation
im Allgemeinen für
binäre
Daten verwendet, was AM (Amplitudenmodulation) bei der analogen
Kommunikation entspricht. Das AM-Hochfrequenz-Trägersignal liegt in TDMA-RF-Impulsen vor,
die binäre
Maske „1" und „0" Freiraum anzeigen.
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3 stellt
ein Beispiel für
OOK-Trägerwellen
entsprechend dem Paketcode von drahtlos übertragenen einfachen Daten
unter Verwendung von Funk mit äußerst geringer
Energie in einem bestimmten UHF-Band dar.
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Das
TDMA-Transceiverelement (13) besteht aus einem UHF (Ultrahochfrequenz)
Kommunikationselement (15) und dem ISM-Transceiverelement (14).
Ersteres empfängt
die einfachen Daten, die Funk mit äußerst geringer Energie in einem UHF-Band von dem M-D-Element
(12) verwenden, während
letzteres für
den Rest zuständig
ist. Die einfachen Daten (binäre
Steuerungsbefehle und Bitstromdaten), die über das Datenauswahlelement
(11) sowie das M-D-Element (12) übertragen
werden, werden über
Funk mit äußerst geringer
Energie des UHF-Bands (300 MHz–3
GHz) übertragen,
wobei weniger Störungen
auftreten als bei der VHF-Bandbreite (30 MHz–300 MHz) und verwenden das
ASK (Amplitude Shift Keying) Verfahren. Das UHF-Band weist schaltbare
Frequenzbänder
auf (z. B. 310 MHz, 315 MHz, 434 MHz, 868 MHz etc.), die durch Wave
Regulation für
lokale Bereiche reguliert werden. Die Leistungsausgabe von Funk
mit äußerst geringer
Energie liegt erwünschterweise
innerhalb der Bestimmungen und Einschränkungen der Wave Regulations:
zum Beispiel sollte die Stärke
des elektromagnetischen Felds unter 500 μV/m bei einem Abstand von 3
m, wenn eine Frequenz unter 322 MHz verwendet wird, gemessen. Im
Falle der Multimedia-Daten (z. B. der Bildüberwachung eines Außen-Parkplatzes und
einer drahtlosen Kommunikation über
kurze Entfernungen, Audio-/Video-Streaming etc.) wird die nicht
lizenzierte Bandbreite im Bereich geringerer Energie (unter 100
mW) für
eine drahtlose Kommunikation über
kurze Distanzen verwendet. z. B. ISM-Band, eine Bandbreite von 528
MHz in einem Band von 3168–4752
MHz, 2 oder 4,8 GHz Bandbreite in den 3,1–4,9 GHz und 6,2–9,7 GHz,
2,3 GHz, 2,4 GHz, 5 GHz, Bändern.
Die Erfindung schlägt
vor, die stabile drahtlose Übertragung
zu verwenden, die eine Übertragung
von guter Qualität
und ohne Interferenzen sicherstellt. Sie wendet das TDMA-RF-Verfahren (GFSK,
BPSK, QPSK, DBPSK) für
den Übertragungsdatencode
an und verstärkt
es in der zeitkritischen drahtlosen Umgebung und Multimedia-Daten können ohne
Verkehr übertragen
werden.
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Das
Hauptgerät
für eine
stabile drahtlose Kommunikation (100) (4)
weist ein stabiles drahtloses Transceiverelement (10) auf,
mit dem ein TDMA-RF-Transceiverelement
(20) verbunden ist. Letzteres überträgt und empfängt Daten über die Luftschnittstelle.
Es weist ebenfalls ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30), ein Speicherelement
(40), das die Daten für
den Betrieb erfasst und speichert, ein Video-Codec-Element (50),
ein Audio-Codec-Element (60), eine Schnittstelle für die Eingabe/Ausgabe
eines externen Signals (70), ein Schaltungselement für das Aufladen
(80) sowie ein Anzeigeelement (90) auf.
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Das
stabile drahtlose Transceiverelement (10) führt das
oben erwähnte
stabile M-D-Verfahren durch.
Das bedeutet, das Element entscheidet und führt eine Unterteilung durch,
je nachdem, ob die Eingabe-Daten einfache Daten oder Multimedia-Daten sind
und führt
dementsprechend ein M-D-Verfahren durch.
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Das
TDMA-RF-Transceiverelement (20) überträgt Daten entweder in der UHF-Kommunikation für die einfachen
Daten, welche einen Funk mit äußerst geringer
Energie in einem UHF-Band verwenden, oder in der ISM-Kommunikation
für das Nicht-UHF,
das einfache Daten und Multimedia-Daten verwendet.
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Das
Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30) steuert das stabile
drahtlose Transceiverelement (10), das TDMA-RF-Transceiverelement
(20), ein Speicherelement (40), ein Video-Codec-Element (50),
ein Audio-Codec-Element (60) sowie eine Schnittstelle für die Eingabe/Ausgabe
externer Signale (70).
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Das
Speicherelement (40) für
Bild-Zwischenspeicher und Programmdaten, wie etwa ROM/RAM/SDRAM,
SRAM, Flash-Speicher, HDD, etc. speichert die Betriebsinformation
oder Betriebsprogramme, die für
das Hauptgerät
eines RWCM (100) für
das Funktionieren notwendig sind. Es stellt auch die Eingabe und
Ausgabe von audiovisuellen Signalen sowie allgemeine Daten wieder
her.
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Das
Video-Codec-Element (50) komprimiert die Video-Daten unter
den Multimedia-Daten
unter Verwendung eines bestimmten Komprimierungsformats (z. B. H.264,
MPEG-4 etc.), um die Größe bei der Übertragung
zu verringern, und dekomprimiert die empfangenen Daten zurück in die
ursprüngliche Form.
Das Audio-Codec-Element
(60) komprimiert die Audiodaten unter den Multimedia-Daten
unter Verwendung eines bestimmten Formats (z. B. ADPCM, MP3, WMA,
AAC etc), um die Größe zu verringern,
und dekomprimiert die empfangenen Daten zurück in das ursprüngliche
Format.
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Das
Schnittstellenelement für
die Eingabe/Ausgabe externer Signale (70) wie etwa A/V-Encoder/Decoder,
USB, A/V-Speicherkarten, Lautsprecher, Mikrofone, Tastaturen, Stecker,
JACK etc. empfängt
eine externe Eingabe über
Tastaturen oder steuert die Eingabe/Ausgabe für externe Video- oder Audio-Daten
oder sendet und empfängt
Daten an externe Geräte
und von diesen.
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Das
Schaltungselement für
das Aufladen (80) stellt eine elektrische Leistung bereit,
um das Hauptgerät
für die
stabile drahtlose Kommunikation (100) zu betreiben. Es
besteht aus Batterien für
das Aufladen und aus Schaltungen für das Aufladen und sollte unter
Verwendung von Stromquellen in Häusern,
Fahrzeugen oder mit Hilfe von Solarbatterien wiederaufladbar sein.
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Anzeigeelement
(90) zeigt das Bildsignal von dem Speicherelement (40)
des RWCD-Hauptgeräts (100)
oder betriebsbezogene Information (z. B.: die Auswahl von Funktionen,
den Betriebszustand, Warnzeichen etc.).
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Gleichzeitig
ist es erwünscht,
dass das oben erwähnte
Hauptgerät
(100) ein optisches Linsenelement mit Auswahlfunktion (18),
ein Bilderfassungselement (17) sowie einen Bildvergrößerungsprozessor (16)
einschließt.
Hier muss die Signalschnittstelle zwischen dem Bilderfassungselement
(17) und dem Bildvergrößerungsprozessor
(16) VGA oder besser als Megapixel sein. Die Videodaten
von dem Bilderfassungselement (17) sind 8-Bit YUV422 oder CCIR-656/601. Die Mclock
für den
Betrieb des Bilderfassungselements (17) ist das interne
Register, das ein I2C-Kommunikationssignal steuert. Die Pixel-Clock
wird mit Videodaten synchronisiert. Es gibt Synchronisierungssignale,
um Frame für
Frame und Zeile für
Zeile zu unterscheiden. Zusätzlich
kann das Hauptgerät
(100) auf Anzeigeelement (90) mit einer Full Frame
Rate (z. B. 30 fps) in einer Voransicht angezeigt werden, nachdem
es den Bildvergrößerungsprozessor
(16) durchlaufen hat. Das von dem Video-Codec-Element (50)
komprimierte Eingabe-Bild kann in dem Speicher-Element (Bild-Zwischenspeicher)
(40) wiederhergestellt werden und anschließend können die
komprimierten Bilddaten in dem Zwischenspeicher (40) auf
dem Fensterbereich des Anzeigeelements (121) über Anzeigeelement
(90) angezeigt werden. 6 zeigt
ein optisches Linsenelement mit Auswahlfunktion (18), ein
Bilderfassungselement (17) sowie einen Bildvergrößerungsprozessor
(16) integriert in dem Hauptgerät (100). Es ist erwünscht, dass
die Innenkamera (152) um 180 Grad hin und her drehbar ist,
und dass sie die Eigenschaft aufweist, Video-Daten an das Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element
(30) sowie das Speicherelement (40) über die
Schnittstelle für
die Eingabe/Ausgabe externer Daten (70) zu liefern (z.
B. ein USB2.0 Host-/Slave-Verfahren, ein Local-BUS-Verfahren etc.).
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EINE ANWENDUNG: EIN RWCD-VERWENDENDES
RÜCKSICHT-ÜBERWACHUNGSSYSTEM
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5 zeigt
das RWCD-verwendende Hauptgerät
eines Rücksicht-Überwachungssystem für Fahrzeuge,
das aus dem Hauptkörper
des Anzeigeelements (110) besteht. Es besteht aus einem
stabilen drahtlosen Transceiverelement (10), das über das RWCM
kommuniziert, an das ein TDMA-RF-Transceiverelement
(20) befestigt ist, um Daten über eine Luftschnittstelle
zu empfangen und über
diese zu senden. Das Hauptgerät
beinhaltet auch ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30),
das Speicherelement (40) zur Erfassung und Wiederherstellung von
Betriebsdaten, ein Video-Codec-Element (50), ein Audio-Codec-Element (60),
eine Schnittstelle für die
Eingabe/Ausgabe externer Signale (70) und ein Schaltungselement
für das
Aufladen (80). Es ist erwünscht, dass ein optisches Linsenelement
mit Auswahlfunktion (18), ein Bilderfassungselement (17) und
ein Bildvergrößerungsprozessor
(16), der in dem Haupt-Anzeigeelement (110) integriert,
oder wie in 6 dargestellt separat eingeschlossen
sein kann, vorgesehen sind.
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Insbesondere
besteht das Rücksicht-Überwachungssystem
in dieser Erfindung aus dem drehbaren Anzeigeelement (120),
das an einer Seite oder an der Unterseite oder der Oberseite des
Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) mit dem drehbaren Kontaktelement
(150) und der drehbaren Achse (151) befestigt
ist und aus dem Fensterbereich des Anzeigeelements (121),
der auf der Vorderseite des drehbaren Anzeigeelements (120)
installiert ist. Es besteht ebenfalls aus Cliphalterungen mit Gleitmechanismus
(140) auf beiden Seiten auf der Vorderseite des Hauptkörpers des
Anzeigeelements (110) oder auf einer Seite des Hauptkörper des
Anzeigeelements (110) (5 & 6),
dem Tastatur-Eingabefeld (170), das die Eingabe über Tasten
empfängt und
dem Kontakt-/Verbindungselement der tragbaren Vorrichtung (600),
bei dem es sich um eine andere Form des drehbaren Kontaktelements
(150) handelt, dem drehbaren Anzeigeelement (120).
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Zunächst besteht
es aus denselben Komponenten wie in dem RWCT-Hauptgerät (100):
einem
stabilen drahtlosen Transceiverelement (10), einem TDMA-RF-Transceiverelement
(20), einem Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30),
einem Speicherelement (40), einem Video-Codec-Element (50),
einem Audio-Codec-Element
(60), einer Schnittstelle für die Eingabe/Ausgabe externer
Signale (70) und einem Schaltungselement für das Aufladen
(80).
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Innerhalb
des Hauptkörpers
des Anzeigeelements (110) befinden sich das zuvor genannte
stabile drahtlose Transceiverelement (10), das TDMA-RF-Transceiverelement
(20), das Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30),
das Speicherelement (40), das Video-Codec-Element (50),
das Audio-Codec-Element (60), die Schnittstelle für die Eingabe/Ausgabe
externer Signale (70) und ein Schaltungselement für das Aufladen
(80).
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Zusätzlich werden
wie in 6 gezeigt das optische Linsenelement mit Auswahlfunktion
(11), das Bilderfassungselement (12) und das Bildvergrößerungselement
(13) durch das Hauptgerät
(100) gesteuert und mit dem Hauptkörper des Anzeigeelements (110)
verbunden. Eine separate Innenkamera (152), die um 180
Grad hin und her drehbar ist, überträgt über die
Schnittstelle für
die Eingabe/Ausgabe externer Signale (70) (z. B, USB 2.0
Host/Slave-Verfahren, Local BUS Verfahren, etc) Videodaten an das Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30)
und das Speicherelement (40).
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Wenn
das Hauptanzeigeelement (110) installiert wird, ist es
erwünscht,
dass in der Mitte ein Hohlraum geschaffen wird, um ein Blockieren
durch die Rückspiegelaufhängung (131)
wie in 5 gezeigt zu vermeiden.
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Das
drehbare Anzeigeelement (120) in 6 wird auf
einer Seite oder Unterseite oder Oberseite des Hauptkörpers des
Anzeigeelements (110) über
das drehbare Verbindungselement (150) und die drehbare
Achse (151) installiert. An der Stirnseite des drehbaren
Anzeigeelements (120) wird ein Fensterbereich eines Anzeigeelements
(121) befestigt, um Bilder, Standbilder oder den Betriebsstatus
von der Rücksicht-Kamera
anzuzeigen.
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5 zeigt
Cliphalterungen mit Gleitelement (140), die an den oberen
und unteren Elementen an beiden Seiten des Hauptkörpers des
Anzeigeelements (110) angebracht werden. Die oberen oder
unteren beiden Cliphalterungen mit Gleitelement (140) wie
in 7 gezeigt, sorgen durch die Rückstellkraft für eine sichere
Befestigung des Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) an der Rückseite des Rückspiegels
(130). In diesem Fall wird eine Gummiauflage (141)
auf dem Teil der Cliphalterung mit Gleitelement (140) aufgebracht,
der in Kontakt mit einem Rückspiegel
(130) steht, wodurch die Reibung (5) und die
Stoßdämpfung eines
Fahrzeugs in Bewegung erhöht
wird, um den Hauptkörper
des Anzeigeelements (110) an dem Rückspiegel (130) zu befestigen.
In der Zwischenzeit ist es erwünscht, dass
ein Schraubenloch (143) in den Cliphalterungen mit Gleitelement
(140) ( 5) vorgesehen wird und dass
eine Schraube (142) in das Schraubenloch (143)
eingebracht wird, um den Rückspiegel
(130) weiter an dem Hauptkörper des Anzeigeelements (110)
zu befestigen.
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Das
drehbare Anzeigeelement (150) wird auf einer Seite oder
der Rückseite
des Hauptkörpers
des Anzeigeelements (110) (6) befestigt.
In Kombination mit der drehbaren Achse (151) wird somit
ermöglicht,
dass das drehbare Anzeigeelement (120) um den Hauptkörper des
Anzeigeelements (110) gedreht werden kann. Der Fahrer/die
Fahrerin eines Fahrzeugs kann das drehbare Anzeigeelement (120) in
Abhängigkeit
von der Größe oder
Sitzposition des Fahrers/der Fahrerin in einem geeigneten Winkel einstellen.
Sogar wenn das RWCD-Hauptgerät
(100) nicht verwendet wird, kann das drehbare Anzeigeelement
(120) in der Rückseite
des Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) zum Schutz eingeschlossen werden,
wie in 6 gezeigt.
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Im
Folgenden wird eine weitere Form des drehbaren Verbindungselements
(150) und der drehbaren Achse (151) (14)
beschrieben. Auf einem Kontakt-/Verbindungselement
eines tragbaren Geräts
(600) ist es mit einem Stecker (601) und einem Klammerelement
einer Vorrichtung für
das Fixieren der Steckverbindung (605), die mit der Buchse
für eine
externe Schnittstelle (602) mit einer tragbaren Vorrichtung
(604) wie Mobiltelephonen, PMP, MP3P, DMB, Navigationsgeräten, Digitalkameras,
Camcordern, etc. verbunden ist. Als Beispiel dient ein Mobiltelefon,
das einen Stecker (601) eines 24-Pin KTTA-Standards verwendet
(KTTA=Korean, Telecommunication Technology Association). Der Schnittstellenstecker
(601) kann sich in einer Position befinden, die mit einer
Buchse (602) des Mobiltelefons an dem Kontakt-/Verbindungselement
der tragbaren Vorrichtung (600) verbunden werden kann,
an der wiederum eine Vorrichtung für das Fixieren der Steckverbindung
(605) an den beiden Seiten einer Seite befestigt ist. Aus
den KTTA-Standard Interface 24-Pins
können
die Pins, die in USB-Kommunikation und Aufladen der Mobiltelefonbatterie
verwendet werden (zum Beispiel Pin #1 (BATTERY ID), #10D (USB D–), #12 (GND
POWER), #15 (USB D+), #16 (USB Vbus), #19 (GND POWER), #21 (BTT+)
und #22D (BTT+)) selektiv entfernt werden, damit sie auf die entsprechenden
Pins des Steckers (601) gesteckt werden können. Dadurch
wird die USB-Kommunikation mit dem USB-Slave (oder Host) des Mobiltelefons über das Speicherelement
(40) und das USB-Host-Element (oder USB-Slave-Element)
(nicht in den Figuren dargestellt) des Prozessor-/Steuerungs-CPU-Elements (30)
in dem Hauptgerät
für Fahrzeuge
ermöglicht.
Die dekomprimierten, digitalen Bilddaten (z. B. YUV-Signale), die
an dem Video-Codes-Element (50) des stabilen drahtlosen
Transceiverelements (10) erfasst wurden, können dann
an das Mobiltelefon gesendet werden. Die automatische Erkennungsfunktion
der USB-Kommunikation aktiviert dann das Image-Viewer-Programm (nicht
in den Figuren dargestellt), das in dem Speicherelement (40)
des Mobiltelefons integriert ist und die graphische Steuerung (in
den Figuren nicht dargestellt) des Telefons zeigt auf dem Bildschirm
einer tragbaren Vorrichtung (603) eines Mobiltelefons (604)
die digitalen Bilder der Rücksicht-Überwachungskamera
an.
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Deshalb
kann durch Befestigen der tragbaren Vorrichtung (604) an
dem Kontakt-/Verbindungselement
der tragbaren Vorrichtung (600) des Hauptgeräts des Fahrzeugs
durch die Vorrichtung für
das Fixieren der Steckverbindung (605) die Batterie der tragbaren
Vorrichtung (606) durch die Solarbatterien (160, 161)
aufgeladen werden. Gleichzeitig zeigt die automatische Erkennungsfunktion
des USB-Host und -Slave das von der Rücksicht-überwachenden Kamera aufgenommene
Bild am Bildschirm eines Mobiltelefons (603) an. Zusätzlich muss
erwähnt werde,
dass das Schaltungselement für
das Aufladen (80) der tragbaren Vorrichtung innerhalb des
Hauptgeräts
für Fahrzeuge
für das
Aufladen der Batterie der tragbaren Vorrichtung sorgt. Wird das
(digitale) MICOM-Verfahren (MICOM = Microcontroller) anstelle des
analogen Gegenstücks
verwendet, kann ein genaueres Aufladen erreicht werden.
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Eine
weitere Anwendung der Erfindung wird in 15 und 16 gezeigt.
Es ist möglich,
dass verschiedene Konfigurationen der Vorrichtung für das Fixieren
der Steckverbindung (605) der tragbaren Vorrichtung (604)
an der Unterseite des Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) vorhanden sind. Das Kontakt-/Verbindungselement
(605) der tragbaren Vorrichtung kann das Kontakt-/Verbindungselement
(910) der Batterie (im Folgenden die "Batterie-Ersatzform") sein, die, wie in 15 gezeigt,
die Batterie der tragbaren Vorrichtung (604) direkt ersetzen
kann. Oder es kann sich dabei um das Kontakt-/Verbindungselement
(911) in Form eines Gestells (im Folgenden die "Gestellstruktur") handeln, das als
ein Gestell für
die tragbare Vorrichtung (604), wie in 16 gezeigt,
dienen kann.
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15 zeigt
die Batterie-Ersatzform. In verschiedenen tragbaren Vorrichtungen (604)
sind die Batterien im Allgemeinen von hinten befestigt. Um so viele
Terminals wie möglich
unterzubringen, wird eine Zusatzfläche (901) um das Kontakt-/Verbindungselement
(910) der Batterie befestigt und mit Schrauben (900)
und Schraubenlöchern
(902), die mit dem Hauptkörper von Anzeigeelement (110)
verbunden sind, versehen. Wenn die Batterie so geformt ist, dass
sie zahlreiche tragbare Vorrichtungen an den Hauptkörper von
Anzeigeelement (110) befestigt, kann die Vorrichtung für das Fixieren
der Steckverbindung (605) durch die Batterie der tragbaren
Vorrichtung ersetzt werden, die eine unterschiedliche (passende)
Form hat. Das Kontakt-/Verbindungselement für Batterien (910)
der tragbaren Vorrichtung (604) kann dann mit den Schrauben
(900) an den Hauptkörper
des Anzeigeelements (110) befestigt werden.
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16 zeigt
die Vorrichtung für
das Fixieren der Steckverbindung mit der Gestellstruktur (911), welche
die selbe Funktion wie die Vorrichtung für das Fixieren der Steckverbindung
(605) übernimmt
und in passenden Paaren vorliegt, um verschiedenen Formen von tragbaren
Vorrichtung (604) zu entsprechen. Sie ist so strukturiert,
dass sie entsprechend auf der Oberfläche (950) der tragbaren
Vorrichtung (604) befestigt und von dieser gelöst werden
kann (z. B. Befestigen und Lösen
durch Gleitmechanismus oder Einführen).
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Wenn
die tragbare Vorrichtung (604) an dem Kontakt-/Verbindungselement
(911) in Form eines Gestells angebracht ist, wird der Strom über den
Stecker für
die externe Schnittstelle (602) von der solaren Batterie
(160) in dem Hauptkörper
von Anzeigeelement (110) geliefert, das ebenfalls mit den
separaten Verbindungskabeln (904) und Steckern (601)
zur Kommunikation ausgestattet ist.
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Wenn
die tragbare Vorrichtung (604) nicht an dem Kontakt-/Verbindungselement
(911) in Form eines Gestells angebracht ist oder nicht
in der Gestellstruktur verwendet wird, ist es erwünscht, dass
eine Einführtasche
für den
Stecker (903) vorgesehen ist, um den Stecker (601)
zu schützen.
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Wenn
die tragbare Vorrichtung (604) auf dem Kontakt-/Verbindungselement
(911) in Form eines Gestells angebracht ist, und der Fahrer
das Fahrzeug bewegt, wird empfohlen, den Hauptkörper von Anzeigeelement (110)
mit einem Mikrophon (905) und einem Lautsprecher (906)
auszustatten, um einen freihändigen
Betrieb über
die Kabel (904) und den Stecker (601) zu ermöglichen.
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Die
Gestellstruktur der Erfindung kann an zahlreiche Formen angepasst
werden. In der grundlegenden Struktur ist es erwünscht, dass die tragbare Vorrichtung
(604) an dem Kontakt-/Verbindungselement (911)
in Form eines Gestells angebracht ist und dass der Stecker für die Kabel
(601) mit dem Stecker für
die externe Schnittstelle (602) verbunden ist (17).
Um dieses Ziel zu erreichen, ist das Aufnahmeelement (953)
des Kontakt-/Verbindungselements (911) in Form eines Gestells,
in das die tragbare Vorrichtung (604) eingeführt wird,
so gestaltet, dass sie darin aufgenommen wird. Wenn die tragbare Vorrichtung
mit der Gestellstruktur verbunden ist, weist das Kontakt-/Verbindungselement
(911) in Form eines Gestells die offene Struktur an der
Oberseite auf, so dass der Bildschirm einer tragbaren Vorrichtung
(603) von den Fahrern gesehen werden kann. Sie verfügt auch über die
Vorrichtung für
das Fixieren (954), um die tragbare Vorrichtung (604)
zu halten. Es ist erwünscht,
dass auf der Seite des Steckers eines verbindenden Kabels (601)
eine blockartige Form mit Ausnahme des Durchgangsraums (951)
vorliegt, durch den der Stecker (601) des verbindenden
Kabels (904) und der Stecker der externen Schnittstelle
(602) der tragbaren Vorrichtung (604) verbunden
wird.
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Im
Falle einer tragbaren Vorrichtung (604), bei der sich der
Bildschirm (603) zur Seite bewegt (17), ist
es vorteilhaft, ein Schienenelement (955) an der Unter- oder Oberseite des
Kontakt-/Verbindungselements (911) in Form eines Gestells
vorzusehen, so dass die Sicht der tragbaren Vorrichtung (603)
nicht blockiert wird. Zusätzlich
können
die verbindenden Kabel (904) und der Stecker (901)
des Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) mit einer tragbaren Vorrichtung
(604) über
den Stecker für
die externe Schnittstelle (602) kommunizieren. Es ist erwünscht, dass
ein externer GPS-Antennenanschluss (957) auf einer Seite
des Hauptkörpers
von Anzeigeelement (110) und ein Steckplatz für eine Speicherkarte
(956) für
eine Speicherkarte (SD, MMC, CF oder PCMCIA), die Navigationskarten
und Softwares oder allgemeine Daten enthält, vorgesehen ist.
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Die
Solarbatterie (160) wird auf der Rückseite des Hauptkörpers von
Anzeigeelement (110) befestigt (6) und liefert
den für
den Betrieb des Hauptgeräts
und das Aufladen der aufladbaren Batterien benötigten Strom. Wenn die Solarbatterie (160)
alleine nicht ausreichend Strom liefern kann, kann eine zusätzliche
Solarbatterie (161) angebracht werden, die mit dem Schaltungselement
für das
Aufladen (80) wie in 9 dargestellt,
verbunden ist. Diese kann einfach an der Oberseite des Vorderspiegels
oder Armaturenbretts des Fahrzeugs angebracht und von dieser gelöst werden.
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11 zeigt
das Tastatur-Eingabefeld (170) [angebracht an einer Seite
eines Kontakt-/Verbindungselements einer tragbaren Vorrichtung (600), das
eine andere Form des drehbaren Kontaktelements (150), drehbaren
Anzeigeelements (120) oder Hauptkörper von Anzeigeelement (110)
darstellt oder es ist in einer abnehmbaren Form angebracht] durch das
die folgenden Aufgaben ausgeführt
werden, die für
die Steuerung des Hauptgeräts
des Rücksicht-Überwachungs-Systems
dienen: Strom AN/AUS, Befehle für
Film- und Standbildübertragung,
Blinken von Rücklichtern
und Blitzlichtlampen, Kameraauswahl (innen/außen/beide). Das Tastatur-Eingabefeld
kann an dem drehbaren Verbindungselement (150), drehbaren
Anzeigeelement (120) oder Hauptkörper von Anzeigeelement (110) befestigt
werden oder es kann als ein separates Eingabefeld, das auf dem Armaturenbrett
oder dem Lenkrad eines Fahrzeugs angebracht werden kann, ausgestaltet
sein. Für
Letzteres ist es erwünscht, dass
das stabile drahtlose Verfahren in Steuersignalen verwendet wird.
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Das
RWCD-verwendende Nebengerät
eines Rücksicht-Überwachungssystems
(200) (10) besteht aus einem optischen
Linsenelement mit Auswahlfunktion (210), das Auswahlfunktionen
wie Autofokus (AF) und Schwenken/Neigen/Optischer Zoom aufweist
und an ein Bilderfassungselement (220) sendet. Der Bildvergrößerungsprozessor
(230) entfernt dann das Rauschen in dem Signal von dem
Bilderfassungselement (220), um Bilder von hoher Qualität auch bei
geringer (unter 0,5 LUX) und starker Beleuchtung (mehr als 20 000
LUX) bereitzustellen und steuert die Funktionen wie AF/Schwenken/Neigen/optischer
Zoom. Ebenfalls enthalten sind ein Video-Codec-Element (240),
ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element
(250), ein Speicherelement (260), ein stabiles
drahtloses Transceiverelement (270), ein TDMA-RF-Transceiverelement 280),
ein Schaltungselement für
das Erfassen von Rückfahrlicht
(290), ein Schaltungselement für das Erfassen von Bremslicht
(291), die alle an der gemeinsam mit dem optischen Linsenelement
mit Auswahlfunktion an der Vorderseite angebracht sind (210).
Zusätzlich ist
auch den Hauptkörper
von Nebengerät
(201) inkludiert, der innerhalb seines Körpers ein
optisches Linsenelement mit Auswahlfunktion (210), ein
Bilderfassungselement (220), einen Bildvergrößerungsprozessor
(230), ein Video-Codec-Element
(240), ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250),
ein Speicherelement (260), ein stabiles drahtloses Transceiverelement
(270), Ein TDMA-RF-Transceiverelement (280), ein
Schaltungselement für
das Erfassen von Rückfahrlicht
(290) und ein Schaltungselement für das Erfassen von Bremslicht
(291) enthält.
Das Nebengerät
(200) weist ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250),
ein Speicherelement (260), ein stabiles drahtloses Transceiverelement (270)
sowie ein TDMA-RF-Transceiverelement (280) als Hauptkomponenten
auf.
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Gegebenenfalls
kann eines oder mehr als eines der folgenden Elemente hinzugefügt werden:
ein optisches Linsenelement mit Auswahlfunktion (210), ein
Bilderfassungselement (220), ein Bildvergrößerungsprozessor
(230), ein Video-Codec-Element (240),
ein Schaltungselement für
das Erfassen von Rückfahrlicht
(290) oder ein Schaltungselement für das Erfassen von Bremslicht
(291).
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Der
Hauptkörper
von Nebengerät
(201) weist auf der Vorderseite ein optisches Linsenelement
mit Auswahlfunktion (210) auf und schließt in seinem Körper ein
Bilderfassungselement (220), einen Bildvergrößerungsprozessor
(230), ein Video-Codec-Element
(240), ein Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250),
ein Speicherelement (260), ein stabiles drahtloses Transceiverelement (270),
ein TDMA-RF-Transceiverelement
(280), ein Audio-Codec-Element (240), ein Audio-Eingabe-Element (293),
ein Schaltungselement für
das Erfassen von Rückfahrlicht
(290) und ein Schaltungselement für das Erfassen von Bremslicht
(291) ein. Manche Funktionen des Nebengeräts (201)
können
unabhängig
in einem Modul verwendet werden. Zum Beispiel kann das optische
Linsenelement mit Auswahlfunktion oder ein Bilderfassungselement
ein Rücksichtmodul
(500) bilden und auf dem Chassis eines Fahrzeugs installiert
werden, insbesondere an der Stelle, an der sich ein Autoemblem befindet
im Inneren einer Rücksicht-Kamera/Gehäuse-Vorrichtung
(200).
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Wie 8 und 8a darlegen, ist es empfehlenswert, dass
die Rücksicht-Kamera/Gehäuse-Vorrichtung
(200) an der Stelle des Emblems in einer Form angebracht
wird, die demselben entsprechen kann. Ebenfalls ist es empfehlenswert,
dass die Rücklichter
(292) an der Außenseite
der Rücksicht-Kamera/Gehäuse-Vorrichtung (200)
angebracht werden, damit Aufmerksamkeit erregt wird, wenn das Fahrzeug
rückwärts fährt oder
bremst. In einem solchen Fall, können
die Rücklichter
(292) starkes Licht abgeben, ohne dabei viel Strom zu verbrauchen,
wie eine High Brightness LED, und dabei sowohl beständig als
auch langlebig sind. Ebenfalls ist es empfehlenswert, eine Blitzlichtlampe
(294) vor der Rücksicht-Kamera/Gehäuse-Vorrichtung (200) anzubringen,
damit die Aufnahme von Bildern in einer dunklen Umgebung erleichtert
wird.
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8a zeigt die Rücksicht-Kamera-Gehäuse-Vorrichtung
(200) mit dem Optischen Linsenelement mit Auswahlfunktion
(18), das auf dem Kreis auf dem oberen Mittelteil installiert
ist (und eine „i"-Form bildet) und
eine Blitzlichtlampe (294) auf dem Quadrat über der „T"-Form des Gehäuses. Auf
dem U-förmigen
Bereich des Gehäuses
(das schließt
Kreis und Quadrat aus) kann eine High Brightness LED (z. B. in blau)
(292) installiert werden, um die Fahrer hinter dem Fahrzeug
im Falle von Bremsen oder Rückwärts fahren
zu warnen. Die „i"-Form ist mit Quadraten
von von unten nach oben steigender Größe gebildet, womit rapides
Steigen, Erhöhen,
Wachstum, Hoffnung oder Erfolg symbolisiert werden.
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Das
optische Linsenelement mit Auswahlfunktion (18) kann einen
breiten Bildwinkel aufweisen (zum Beispiel 100–150 Grad). Das Bilderfassungselement
(220) direkt unterhalb des Linsenelements (18)
ist auf der Sensor FOB (700) integriert und der Bildvergrößerungsprozessor
(230) kann in den Schaltkreis auf der drahtlosen FOB (701)
oder der Sensor FOB (700) integriert werden. Das Video-Codec-Element
(240), das Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250),
das Speicherelement (260), das stabile drahtlose Transceiverelement (270)
und das TDMA-RF-Transceiverelement (280) kann in den Schaltkreis
auf der drahtlosen PCB (701) integriert werden.
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Ein
spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zur Befestigung
des Autoemblems üblicherweise
zwei Löcher
auf einem Fahrzeug vorhanden sind. Die Erfindung verwendet eines
der Löcher
(703) um gemeinsam mit der Steuerung und den Signaldrähten eine
drahtlose PCB (701) mit einer Sensor FOB (700)
zu verbinden. Durch das andere Loch ist das Stromkabel von der drahtlosen
FOB (701) mit der Sensor PCB (700) und einer Blitzlichtlampe
(294) und einer High Brightness LED (292) verbunden.
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Das
optische Linsenelement mit Auswahlfunktion (210) kann an
der Vorderseite einer Rücksicht-Kamera/Gehäuse-Vorrichtung
(200) angebracht werden, die dem Hauptkörper des Nebengeräts (201)
(8 und 8a) untergeordnet
ist. Es weist selektive Funktionen wie Autofokus (AF) und Schwenken/Neigen/optischer
Zoom auf, um die Bedingung für
die Aufnahme von Bildern und Filmen zu verbessern.
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Das
Bilderfassungselement (220) erfasst optische Bilder, die
an das optische Linsenelement mit Auswahlfunktion (210)
gesendet werden.
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Der
Bildvergrößerungsprozessor
(230) entfernt das Rauschen in dem Signal von dem Bilderfassungselement
(220), um Bilder von hoher Qualität auch bei geringer (unter
0,5 LUX) und starker Beleuchtung (mehr als 20.000 LUX) bereitzustellen
und steuert die Funktionen wie AF/Schwenken/Neigen/optischer Zoom.
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Das
Video-Codec-Element (240) komprimiert von dem Bildvergrößerungsprozessor (230)
gesendete Videodaten in ein bestimmtes Kompressionsformat (H.264,
MPEG-4, etc) oder
stellt die komprimierten Daten wieder her.
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Das
Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250) steuert das optische
Linsenelement mit Auswahlfunktion (210), das Bilderfassungselement (230),
das Video-Codec-Element (240), das Audio-Codec-Element
(60), das Audio-Eingabe-Element
(293) und ein Speicherelement (260), das weiter
unten dargestellt wird.
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Das
Speicherelement (260) stellt einen temporären Speicherplatz
bereit, wenn Bilder in dem Video-Codec-Element (240) komprimiert
oder dekomprimiert werden. Ebenso speichert es die Betriebsprogramme
oder Daten für
das Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element.
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Das
stabile drahtlose Transceiverelement (270) führt die
stabile Modulation-Demodulation
wie oben erklärt
aus. Es bestimmt die Natur der Daten, unabhängig davon, ob es sich um einfache
Daten oder Multimedia-Daten handelt und führt den M-D-Vorgang demgemäß aus.
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Das
TDMA-RF-Transceiverelement (280), empfängt wie zuvor erklärt das Signal
von dem stabilen drahtlosen Transceiverelement (270) und
kommuniziert es entweder in einer UHF-Kommunikation für die einfachen
Daten, die ein UHF-Band oder eine ISM-Kommunikation für die einfachen
und multimedialen Daten, bei denen es sich nicht um UHF-Band-Daten
handelt.
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Das
Schaltungselement für
das Erfassen des Rücklichts
(290) und das Schaltungselement für das Erfassen des Bremslichts
(291) erfasst jeweils Rückwärtsfahren
und Bremsen und liefert die Daten an das Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250).
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EINE ANWENDUNG: EINE STABILE DRAHTLOSE KOMMUNIKATIONSVORRICHTUNG
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Das
Flussdiagramm in 2 zeigt wie ein stabiles Kommunikationsverfahren
funktioniert, das in diesem Abschnitt erklärt wird. Zunächst wird
nach einem zufälligen
Baseband M-D-Verfahren gesucht und dieses ausgewählt, welches das TDMA-RF- oder ein
drahtloses Koinonia-Verfahren verwenden kann, das eine maximale
Ausgabe von 100 mW (20 dBm) bei einem verwendbaren Frequenzband
aufweisen kann: ISM, UHF weak wave, nicht lizensierte Frequenz mit
geringer Energie. (S1)
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Dann
wird die Minimum-BER für
die Daten wie folgt definiert, um die optischen BER zur Übertragung
der Daten, einfacher oder Multimedia-Daten unter den bekannten oder
nicht veröffentlichten (Nicht-Standard)
Baseband-M-D-Verfahren auszuwählen.
(S2)
Für
H.264 Video, min BER < 10–5
Für ADPCM-Audio,
min BER < 10–3–10–4
Für einfache
Daten, min BER < 10–8–10–10
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Anschließend werden
Kanäle
unter Verwendung eines bekannten (oder unveröffentlichten) Baseband M-D-Verfahrens
erstellt. Für
jeden erstellten Kanal wird die Minimum-BER gemessen um die Effizienz
des Kanals für
verschiedene zu übertragende
Daten zu testen. Zum Beispiel wird eine Kommunikationsvorrichtung
für ein
bekanntes Muster (zum Beispiel 128 bit G und GB) getestet und je
geringer die Anzahl an Fehlerbits für das gegebene Muster ist, desto
besser ist die Qualität
des Kanals (S3).
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Ein
Baseband M-D-Verfahren wird ausgewählt, wenn es die geringsten
BER-Werte für
jeden Datentyp aufweist (S4). Ist dies nicht der Fall, wird ein anderes
Baseband M-D-Verfahren für
das Testen ausgewählt
und die Prozesse (S1) bis (S4) in 2 werden
wiederholt (S5). Daten werden in Abhängigkeit von ihrem Typ über verschiedene
Kanäle übertragen,
die mittels des oben genannten Verfahrens (S6, S10 & S12) als Optimum
bestimmt werden. Das UHF-Band, das einfache Daten verwendet (S7)
wird unter Verwendung des OOK-M-D-Verfahren in dem M-D-Element (12)
moduliert (S8) und über
das UHF-Transceiverelement (15) des TDMA-RF-Transceiverelements
(13) übertragen.
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Für das Nicht-UHF-Band,
das einfache Daten (S9) oder Videodaten (S11) oder Audiodaten (S13)
verwendet, werden diese komprimiert um die Datengröße in dem
M-D-Element (12) zu reduzieren, die unter Verwendung von
Nicht-OOk-Verfahren (On/Off-Keying) moduliert und über das
ISM-Transceiverelement (13) des Transceiverelements (13) übertragen
werden.
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Hierbei
nutzt das drahtlose Koinonia-Verfahren die Vorteile von bereits
existierenden CDMA- und TDMA-Technologien. Dieses ist, ebenso wie
das CDMA-Verfahren stark gegenüber
internem Rauschen und kann die Bandbreite in den Elementen des Codes
anpassen, wodurch die schwierige und flexible Verteilung von Ressourcen
ermöglicht
wird. Eine Stromübertragung
mit Hochgeschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit wie TDMA ist
verfügbar und
zahlreiche variable Übertragungsgeschwindigkeiten
(6, 12, 22, 33, 44 und 55 Mbit/s) sind vorgesehen. Zusätzlich können die
Daten (sowohl Video als auch Audio) ohne eine Station bis zu einer
maximalen Entfernung von 500 Metern übertragen werden. Sie können während Bewegung
(80 km/h) innerhalb einer kurzen Entfernung von 100 Metern übertragen werden.
Eine starke ad hoc Netzwerktechnologie kann gemeinsam mit den existierenden
Kommunikationssystemen (zum Beispiel WLAN, Bluetooth und Zigbee)
ohne Interferenz verwendet werden. Die Technologie gewährleistet
Multimedia mit hoher Qualität
(QoS) und zuverlässige
Datenübertragung
durch Kodieren der übertragenen
Daten.
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Bei
dem Empfänger
nimmt das ISM-Transceiverelement (14) die einfachen Daten
und Multimediadaten der Nicht-UHF-Band weak wave auf. Die einfachen
Daten, die Nicht-UHF-Band weak wave verwenden, werden an dem UHF-Transceiverelement
(15) empfangen, wodurch ein separater Datenauswahlvorgang überflüssig wird.
Die empfangenen Daten durchlaufen den obengenannten Prozess in umgekehrter
Reihenfolge: Die UHF-Band weak wave, die einfache Daten verwendet,
wird in dem Transceiverelement (13) wiederhergestellt,
während die
an dem UHF-Band Transceiver (15) empfangenen Daten als
einfache Daten über
den OOK-Demodulationsprozess
in dem M-D-Element (12) wiederhergestellt werden. Erstere
werden durch das ISM-Transceiverelement (14) innerhalb
des Transceiverelements (13) empfangen und somit ist ein
separater Datenauswahlprozess nicht erforderlich. Das M-D-Element
(12) führt
die Nicht-OOK-Demodulation aus and die Daten werden durch Dekomprimieren
in ihre ursprüngliche
Form als einfache und Multimediadaten zurückgeführt.
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Im
Folgenden werden ein Haupt- und ein Nebengerät, welche die Kommunikationsvorrichtung
zu stabiler Modulation verwenden, als Beispiel dargestellt.
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Das
Rücksicht-Überwachungs-Hauptgerät (100)
wird auf einem Rückspiegel
(130) angebracht und das Nebengerät (200) wird im hinteren
Bereich eines Fahrzeugs angebracht.
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Das
Nebengerät
(200) empfängt
das Signal von der Eingabe in das Hauptgerät (100) und antwortet
auf dieses über
Tasten in dem Tastatur-Eingabefeld (170) für Videoübertragung
und den Status von Rücklichtern
(High Brightness LED), Blitzlichtlampen, Rückfahrlichtern oder Bremslichtern.
Eine Außenkamera
(Rücksicht)
kann alleine oder zusammen mit einer Innen-Videokamera (Film oder
Standbilder) ausgewählt
werden, wobei in diesem Fall die Bilder nebeneinander dargestellt
werden.
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Wenn
die Videoübertragung
(Film oder Standbilder) von dem Hauptgerät (100) angefordert wird
(Aufforderung 1) folgt daraufhin das in 12 dargestellte
Verfahren.
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Das
Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element (250) wird von dem Hauptgerät über das
stabile drahtlose Transceiverelement (270) aufgefordert,
einen Film oder Standbilder zu empfangen (d. h. auf der Tastatur
des Hauptgeräts
wird On für
den Film/das Standbild eingegeben), es überträgt die Bilder (komprimiert
und im Puffer gespeichert) an das Hauptgerät (100), die, unter
Steuerung desselben, das optische Linsenelement mit Auswahlfunktion (210),
das Bilderfassungselement (220), den Bildvergrößerungsprozessor
(230), das Video-Codec-Element (240), das Speicherelement
(260), das stabile drahtlose Transceiverelement (270)
und das TDMA-RF-Transceiverelement (280) durchlaufen. Der Film
wird konstant übertragen
bis das Hauptgerät (100)
den Stop-Befehl abgibt (Film/Standbild OFF), während die Standbilder Frame
für Frame übertragen
werden, nachdem sie in einem bestimmten Intervall (z. B 0,1 Sekunden)
aufgenommen wurden. Die Blitzlichtlampe (294) kann On/Off
zur Aufnahme von Standbildern im Anschluss an die Aufforderung von dem
Hauptgerät
(100) verwendet werden.
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Wenn
die Stromversorgung der Rücklichter befohlen
wird (Aufforderung 2) verläuft das Verfahren wie in 13 dargestellt.
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Wenn
die Rücklichter
mit Strom versorgt werden und durch das Schaltungselement für das Erfassen
von Rückfahrlicht
(290) detektiert werden, wird das Hauptgerät (100)
sofort aufgefordert, in den Modus für das Empfangen von Film überzugehen. Gleichzeitig
sind die Rücklichter
(High Brightness LED) (292) in Betrieb bis der Strom abgeschaltet
wird und der Film wird aufgenommen und an das Hauptgerät (100) übertragen.
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Wenn
die Bremslichter mit Strom versorgt werden und durch das Schaltungselement
für das
Erfassen von Bremslicht (291) detektiert werden, wird das
Hauptgerät
(100) sofort aufgefordert, in den Modus für das Empfangen
von Film überzugehen. Gleichzeitig
werden die Rücklichter
(292) eingeschaltet bis der Strom abgeschaltet wird und
der aufgenommene Film an das Hauptgerät (100) übertragen wird.
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Werden
die beiden Signale (sowohl für Brems-
als auch für
Rücklichter)
gleichzeitig empfangen, hat die Stromversorgung der Rücklichter
Priorität.
Spezifischer gesagt wird durch das Einlegen des Rückwärtsgangs
durch einen Fahrer die Stromversorgung für das Rückfahrlicht aktiviert. Die
Schaltung ist so konstruiert (z. B. die Spannung des Eingabesignals
an einen Anschluss in dem Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element), dass bei aktivierter Stromversorgung
eine gewisse Höhe
an Spannung (z. B. 12 V DC) als ein Signal für den Beginn der Filmaufnahme
erkannt wird. Somit beginnt die Kamera ihren Betrieb wenn der Strom
die Rücklichter
aktiviert und der Film wird sofort nachdem er aufgenommen wurde
durch das RWCM an das Hauptgerät
gesendet.
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Das
Hauptgerät
(100) überwacht
regelmäßig (z.
B. alle 0,3 Sekunden) das Signal von dem Nebengerät (200)
auf den Befehl, einen Film aufzunehmen. Wenn ein solcher Befehl
detektiert wird, geht es sofort in den Modus für das Empfangen der Bilddaten von
dem Nebengerät
(200) über.
Das Prozessor-/Steuerungs-CPU-Element
(30) steuert die Bilddaten und durchläuft das TDMA-RF-Transceiverelement
(20), das stabile drahtlose Transceiverelement (10),
das Speicherelement (40) und das Video-Codec-Element (50)
und zeigt die wiederhergestellten Daten im Fensterbereich des Anzeigeelements
(121) an.
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Das
Hauptgerät
(100) zur Rücksichtüberwachung
empfängt
in der Erfindung das eingegebene YUV (die Luminanzkomponente Y und
die Chrominanzkomponenten Cb und Cr) Bildsignal von einer Innenkamera
(152), die aus CMOS (NMOS, CCD) Bildsensoren in verschiedenen
Größen besteht
(z. B. 320 × 240,
640 × 480,
DI grade), Eingabegeschwindigkeit (z. B. 30 Frames/Sekunde) und
Formate (z. B. 4:2:2). Dann wird die Eingabe in dem Video-Codec-Element
(50) in eine komprimierte Form (z. B. 4:2:0) umgewandelt,
und zwar unter Verwendung eines Standardverfahrens zur Videokomprimierung
(z. B. H.264, MPEG-1 & 2,
MPEG-4, H.263, H.264, Wavelet, JPEG). Das komprimierte Signal wird
in ein Datenpaket verpackt, das über
ein stabiles drahtloses Transceiverelement unter Verwendung eines Multimedia-Übertragungsprotokolls
(TCP/IP, UDP/IP, RTP, RTCP) innerhalb einer Umgebung mit drahtloser Übertragung über kurze
Distanzen übertragen
(z. B, Wi-bro, Wireless-LAN) oder in dem Speicherelement (40;
Flashmemory, HDD) gespeichert wird.
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Der
drahtlose Multimedia Streaming Service der Erfindung dient der Übertragung
von Video- und Audiodaten in Echtzeit innerhalb einer Umgebung mit drahtloser Übertragung über kurze
Distanzen. Somit ist es erwünscht,
dass Protokolle wie Real Time Transport Protocol (RTP) und Real
Time Control Protocol (RTCP) verwendet werden: Für die Übertragung in Echtzeit werden
die komprimierten Daten in RTP-Paket
verpackt und das empfangene RTP-Paket wird durch Video/Bild-Codec
analysiert, um entpackt und in dem Anzeigeelement (90)
dargestellt zu werden.
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Die
digitalen Bilder, die von der Innenkamera (152) oder dem
Nebengerät
(200) des Rücksicht-Überwachungssystems
erfasst werden, werden mittels einer Standardtechnologie für Videokomprimierung
(z. B. H.264-Verfahren) komprimiert. Die komprimierten Videodaten überspringen
den CPU in dem Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element (30)
unter Verwendung der DMA-Vorrichtung (nicht in den Figuren dargestellt)
und werden direkt an einen SDRAM-Speicher gesendet (nicht in den
Figuren dargestellt). Das Bild kann somit direkt in Echtzeit an das
Speicherelement (40) gesendet werden. Der CPU wird aufgefordert,
für jeden
Frame eines eingehenden Bilds zu unterbrechen. Die unterbrochene Dienstroutine
aktiviert die DMA-Vorrichtung, damit diese mehrere Bildframes speichert.
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Bei
Hardware ist es erwünscht,
dass Audio- und Video-Codec (50, 60) in einem
One-Chip-Format vorliegen oder in einen DSP-Chip integriert sind,
um eine hohe Komprimierungsrate und gute Qualität der Daten zu garantieren
und die Verzögerung
zwischen dem Überträger und
Empfänger
zu minimieren. Zusätzlich
wird empfohlen, ein Software-Codec (z. B. TCM von Thin Multimedia
und H.264 von Ingenient) zu verwenden, um die Belastung des CPU
und den Stromverbrauch zu reduzieren.
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Es
gibt mehrere Video- und Audio-Codec-Verfahren. Es gibt: MPEG-4,
MPEG-2, H.263, H.264, Wavelet etc. für Video und ADPCM (G.726), G.723.1,
AAC, MP3, AAC, WMA etc. für
Audio.
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Bei
der Auswahl eines Audio-Codec (Sprache) (60), hat das G.726
(ADPCM) Verfahren den Vorteil der einfachen Verarbeitung, die die
Videokomprimierung nicht beeinflusst, den da es sich um das ADPCM-Verfahren
Verfahren handelt, ist die Datengröße ziemlich hoch. Wenn Video-
und Audiodaten gleichzeitig übertragen
werden, wird generell angenommen, dass die Kontinuität von Audiodaten
(die Minimierung der Verzögerung)
wichtiger ist als jene von Videodaten.
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Wenn
Video- und Audiodaten an das Netzwerk unter Verwendung desselben
Anschlusses übertragen
werden, so beeinflussen die Videodaten, die eine relativ hohe Datengröße aufweisen,
die Übertragung
von Audiodaten. Deshalb kann die Diskontinuität von Audiodaten durch Zuteilen
separater Anschlüsse
für Video-
und Audiodaten minimiert werden.
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Für den Audio-Codec
(Sprache) (60) in der Erfindung wird AAC-Audio, das mit
einer Effizienz von 30–50%
besser als MP3 ist oder G.723.1 oder ADPCM verwendet. Für den Video-Dekomprimierungs-Codec
ist es erwünscht,
dass MPEG-4 oder H.264-Codec verwendet werden, die eine gute Komprimierungsgeschwindigkeit
und Bildqualität
aufweisen.
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Im
Allgemeinen beträgt
die Bandbreite für
die Übertragung
von Sprach- oder Audiodaten 64 Kbit/s für nicht-komprimierte PCM, 13
Kbit/s für
QCELP, 8 Kbit/s für
G.726 (CS-ACELP), 4,8 Kbit/s für
G.723.1 (5,6 Kbit/s für
VolP), 352,8 Kbit/s für
Audiodaten und 128 Kbit/s für
MP3 Streaming Audio.
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Die
für die
Videoübertragung
benötigte Bandbreite
beträgt
221 Mbit/s für
nicht komprimierte SDTV-Grad, 1,3 Gbit/s für nicht komprimierte HDTV, 4–8 Mbit/s
für komprimierte
SDTV (MPEG-2), 19,4 Mbit/s für
komprimierte HDTV (MPEG-2), 1,5 Mbit/s für MPEG-1 und 1 Mbit/s für komprimierte SDTV-Grad
H.264.
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Das
Speicherelement (40) kann einen Flash-Speicher, einen SDRAM-Speicher
oder einen kleinen HDD (z. B < 1,8
Zoll von TOSHIBA) verwenden, auf denen große Daten gespeichert werden
können.
Es ist erwünscht,
dass die Erfindung die USB 2.0 Schnittstelle für eine Hochgeschwindigkeitsübertragung
der in dem großen
Speicher oder dem Flash-Speicher gespeicherten Daten an eine externe Vorrichtung
aufweist. Zusätzlich
ist es erwünscht, dass
eine aufladbare Batterie (z. B. Lithium- oder Polymerbatterien von
Samsung SDI, Sanyo oder Kokam Engineering) vorgesehen ist.
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In
der Erfindung erfasst die Innenkamera (152) Daten nur dann,
wenn ein sich bewegendes Objekt (ein eindringendes Objekt) in dem überwachten
Gebiet erscheint und speichert den Video-Storage-Speicher (40)
und reduziert die Häufigkeit
der Datenübertragung.
Das sich bewegende Objekt wird wie folgt identifiziert: der Bildunterschied
zwischen dem Referenzbild und dem aktuell erfassten Bild wird als
Unterschiedsbild definiert, dessen Pixel die absoluten Werte des
Unterschieds bei entsprechenden Pixel in den beiden Bildern aufweisen
(in Pixelwerten für
Farbe sind negative Werte nicht zulässig). Ein entscheidender Wert
wird zur Trennung des Hintergrunds von einem Objekt definiert. Dann
wird ein Gebiet bestimmt und das Rauschen wird unter Verwendung
des Prozentsatzes an Pixeln mit weißer (255) Farbe bestimmt. Das
Verfahren ist im Folgenden erklärt.
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Im
Idealfall betragen die Pixel in dem Unterschiedsbild Null. Das ist
jedoch selten der Fall. Das liegt an dem physikalischen Rauschen,
das erzeugt wird, wenn die Daten von analog nach digital konvertiert
werden. Eine Rolle spielen auch die Umgebungsfaktoren wie die Beleuchtung
oder die Lichtstreung in dem überwachten
Gebiet. Das durch den Bildabzug verursachte Rauschen, erscheint
anders als das eines sich bewegenden Objekts, das einen bestimmten
Raum einnimmt, hauptsächlich
am Rand eines Objekts in Liniensegmenten (vertikal oder horizontal)
zerstreut. In einem Histogramm hat das Unterschiedsbild das Maximum
bei Null und nimmt mit steigender Helligkeit zu. Ein solches Rauschen
hätte den
Pixelwert von 255 (weiß).
Wenn zwei Bilder für dasselbe
Gebiet aufgenommen werden und eines von dem anderen abgezogen wird,
hat das Unterschiedsbild nicht Null Pixelwerte, weshalb die Entfernung
des Rauschens erforderlich ist.
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Um
das Rauschen aus dem Unterschiedsbild zu entfernen, wird das Rausch-Pixel
mit dem mittleren Wert der es umgebenden Pixel ersetzt. In einem
spezifischen definierten Gebiet P (x, y) wird der Prozentsatz an
Pixeln mit weißem
(255) Wert mit einem zuvor bestimmten Referenzverhältnis verglichen.
Wenn der Prozentsatz an weißen
Pixel die Referenzrate überschreitet,
werden die Pixel in dem spezifisierten Gebiet P (x, y) (z. B. die
Pixel in einer 5×5
Matrix) auf weiß (255)
gesetzt. Hier ist das Referenzverhältnis (%) der Prozentsatz der
Pixel mit Wert 255 in dem spezifisierten Gebiet P (x, y) und wird
wie folgt berechnet: Referenzrate (%) = (die
Gesamtanzahl an Pixeln mit Wert 255/die Größe der Matrix) × 100
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Hierbei
bezieht sich die Größe der Matrix
auf die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Rauschentfernung. Wenn
die Größe als klein
definiert wird, dann ist die Geschwindigkeit der Rauschentfernung hoch,
während
die Genauigkeit der Datenunterscheidung abnimmt. Im Gegensatz dazu
erhöht
eine große Matrix
die Genauigkeit, während
die Geschwindigkeit reduziert wird. Somit ist es wichtig, eine Matrix
mit einer geeigneten Größe zu definieren.
Mit ansteigender Referenzrate wird der Ausdruck von 0 (schwarz) stärker, was
deutlich die Rauschentfernung anzeigt. Allerdings können die
Daten innerhalb eines sich bewegenden Objekts als Rauschen fehlinterpretiert werden.
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Nach
der Rauschentfernung wird das Erscheinen eines sich bewegenden Objekts
detektiert, dessen Abgrenzungen werden identifiziert und dessen
Bewegung nachverfolgt. Für
die vier Seiten des erfassten Bilds wird die Anzahl an Pixeln auf
den X- und Y-Achsen erhöht/reduziert
und es wird nach den Pixeln mit Wert 255 gesucht. Gibt es keine
Pixel mit Wert 255, so bedeutet dies, dass in dem Frame kein sich
bewegendes Objekt vorhanden ist. Gleichzeitig bedeutet dies, dass,
wenn Pixel mit Wert 255 vorhanden sind, ein sich bewegendes Objekt
in dem Frame entlang dieser Seite vorhanden ist. Somit müssen dessen
Abgrenzungen identifiziert werden. Mit anderen Worten werden bei
Detektion des Pixelwerts 255 die Koordinaten des Pixels gespeichert
und die Zunahme/Abnahme wird sofort gestoppt. Wenn der obengenannte
Vorgang für
alle vier Seiten durchgeführt
wurde, sind die Koordinaten der identifizierten Pixel die Abgrenzungspixel
des sich bewegenden Objekts. Die größten Koordinatenwerte auf jeder
Seite werden als die Gebietsdaten genommen und werden zur Nachverfolgung
der Bewegung des Objekts verwendet. Der Rand des sich bewegenden
Objekts kann mit einer subtilen Veränderung der Abgrenzung geändert werden
und kann somit nicht für
die Nachverfolgung des sich bewegenden Objekts verwendet werden.
Stattdessen wird der Mittelpunkt des Objekts für das Nachverfolgen der Bewegungen
desselben verwendet. Die Mittelpunktskoordinaten (Ci) des Mittelpunkts
des sich bewegenden Objekts können
wie folgt berechnet werden: Ci,x = (rechts – links)/2
+ links Ci,y = (unten – oben)/2 + obenworin
i = 0, 1, 2, ist ..., n – 1
und n die Anzahl einer Reihe von Frames sind, in denen das sich
bewegende Objekt detektiert wurde.
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Bis
hierhin werden die Figuren und Beschreibungen optimaler Anwendungen
präsentiert.
Spezifische Begriffe, die hierin verwendet werden, dienen lediglich
der Erläuterung
der Erfindung und stellen keine Einschränkung für die Bedeutung oder den Schutzumfang
der Erfindung bei des Patents wie beantragt dar. Jedem, der mit diesem
Gebiet vertraut ist, ist ersichtlich, dass zahlreiche Modifikationen
vorgenommen werden können
und gleichermaßen überzeugende
Anwendungen möglich
sind. Deshalb sollte das Ausmaß des
benötigten
Schutzes für
die Erfindung durch ein Patent durch das beigefügte technische Konzept des
Patents wie beantragt bestimmt werden.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung bezieht sich auf drahtlose Kommunikation unter Verwendung
eines Verfahrens für
stabile drahtlose Kommunikation (RWCM) und dessen Anwendung in einem
Rücksicht-System.
Insbesondere bezieht sie sich auf eine stabile Vorrichtung einer
drahtlosen Kommunikation (RWCD), die Folgendes umfasst: ein Datenauswahlelement
(11); ein Modulations-Demodulationselement (MD) (12); und
ein TDMA-RF-Transceiver (13) umfassend einen ISM-Transceiver
(14) und einen UHF-Transceiver (15). Das Datenauswahlelement
(11) ordnet die eingegebenen Daten in einfache Daten und
Multimedia-Daten ein, und überträgt sie an
die MD-Einheit (12).
Die einfachen Daten werden in zwei Datentypen unterteilt: diejenigen,
die kein Multimedia-Band oder UHF-Band verwenden und diejenigen,
die derartige Bänder
verwenden. Das MD-Verfahren für
die Verarbeitung von Daten der ersten Art schließt das OOK-Verfahren der On-/Off-Modulation
nicht ein, während
das Verfahren für
die Daten der zweiten Art ein solches einschließt. In dem ISM-Transceiver (14) werden
die einfachen Daten außerhalb
des UHF-Wellenbereichs oder des Multimedia-Bereichs über das
UHF-Band oder über
ein Band freier Frequenzen mit geringer Leistung übertragen.
Der UHF-Transceiver (15) sendet und empfängt die
einfachen Daten über
das UHF-Band.
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- 10
- stabiles
drahtloses Transceiverelement
- 11
- Datenauswahlelement
- 12
- Modulations-Demodulationselement
- 13
- TDMA-RF-Transceiverelement
- 14
- ISM-Transceiverelement
- 15
- UHF-Transceiverelement
- 16
- Bildvergrößerungsprozessor-Element
- 17
- Bilderfassungselement
- 18
- optisches
Linsenelement mit Auswahlfunktion
- 20
- TDMA-RF-Transceiverelement
- 30
- Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element
- 40
- Speicherelement
- 50
- Video-Codec-Element
- 60
- Audio-Codec-Element
- 70
- Schnittstellenelement
für die
Eingabe/Ausgabe externer Signale
- 80
- Schaltungselement
für das
Aufladen
- 90
- Anzeigeelement
- 100
- Hauptgerät
- 110
- Hauptkörper des
Anzeigeelements
- 120
- drehbares
Anzeigeelement
- 121
- Fensterbereich
des Anzeigeelements
- 130
- Rückspiegel
- 140
- Cliphalterung
mit Gleitmechanismus
- 141
- Gummiauflage
- 142
- Schraube
- 143
- Schraubenloch
- 160
- Solarbatterie
- 161
- zusätzliche
Solarbatterie
- 170
- Tastatur-Eingabefeld
- 200
- Rücksicht-Kamera-/Gehäuse-Vorrichtung
- 201
- Nebengerät
- 210
- optisches
Linsenelement mit Auswahlfunktion
- 220
- Bilderfassungselement
- 230
- Bildvergrößerungsprozessor
- 240
- Video-Codec-Element
- 250
- Datenprozessor-/Steuerungs-CPU-Element
- 260
- Speicherelement
- 270
- stabiles
drahtloses Transceiverelement
- 280
- TDMA-RF-Transceiverelement
- 290
- Schaltungselement
für das
Erfassen von Rückfahrlicht
- 291
- Schaltungselement
für das
Erfassen von Bremslicht
- 292
- Rückfahrlichter
- 293
- Blitzlicht
- 600
- Kontakt-/Verbindungselement
für das
tragbare Gerät
- 601
- Stecker
- 602
- Buchse
für externe
Schnittstelle
- 603
- Bildschirm
eines tragbaren Geräts
- 604
- tragbares
Gerät
- 605
- Vorrichtung
für das
Fixieren der Steckverbindung