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Bei dieser Erfindung geht es um tragbare
Videotelekonferenzsysteme, tragbare Dateneingabesysteme, tragbare
Computersysteme und um Anwendungen dieser Systeme und Ausrustung,
die hiermit benutzt wird.
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Die vorliegende Erfindung, genannt
das "Multiphone" ist ein multifunktionelles,
in der Hand gehaltenes tragbares Gerät, welches ein vollintegriertes
Videoteleconferencing, Dateneingabe- und Bilderfassungssystem bietet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des "Multiphone" besteht aus den folgenden
Elementen:
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Ein einstellbarer und auswechselbarer
Lesekopf zur Erfassung von Daten und/oder Bildern.
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Ein Mikrofon und eine damit verbundene Schaltung
zur Beseitigung der meisten Hintergrundgeräusche um Audiodaten und/oder
gesprochene Befehle erfassen zu können.
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Wiederbeschreibbarer Speicherraum
zur Lagerung von Information, die sich auf diese erfassten Daten
und/oder Bilder bezieht.
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Eine Steuereinheit, welche die Eingabesignale
des Lesekopfes und/oder Mikrofons empfängt und verarbeitet, auf Abtastbefehle
reagiert und die Funktion des Multiphone kontrolliert Ein Bildschirm zur
Anzeige der erfassten Daten und/oder Bilder sowie und/oder gespeicherter
Information.
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Eine Tastatur und/oder Sensorbildschirm
zur Eingabe von Befehlen und/oder Daten.
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Eine Telekommunikationsschnittstelle
für telefonische Übermittlung
und/oder Empfang von Information, die mit den erfassten Daten und/oder
Bildern unmd/oder gespeicherter Informationen zusammenhängen, zu
anderen kompatiblen Geräten
und/oder Fernverarbeitungssystemen.
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Eine Hochfrequenz-Schnittstelle zur
Hochfrequenzübertragung
und/oder Empfang von Informationen, die mit den erfassten Daten
und/oder Bildern und/oder gespeicherten Informationen zusammenhängen, zu
anderen kompatiblen Geräten und/oder
Fernverarbeitungszentren.
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Eine Standard RS232-Schnittstelle,
zur Verbindung mit anderen kompatiblen Geräten, durch ein Standard- RS232
Kabel und/oder einen Hochfrequenzanschluss (RF).
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Mehrfache Personal Computer Speicherkarten
Internationale Vereinigung (PCMCIA) Steckplätze, die das Aufladen von Standard
PCMCIA-kompatiblen Speicherkarten und Eingabe/Ausgabe (I/O) Peripheriekarten
in das Gerät
zur Funktionalitätserhöhung gestatten.
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Steckanschluß für ein Videoanzeigegerät (VDU)
und eine Standard-Personalcomputer (PC) Tastatur, die es erlaubt
das Gerät ähnlich wie
einen Personal Computerterminal zu verwenden.
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Steckanschluß für einen Ohrhörer.
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Der Zweck dieser tragbaren Einheit,
die einen eingebauten Lesekopf, Steuergerät, überschreibbaren Speicherraum,
Display, Sensorbildschirm, Tastatur und Telekommunikationsschnittstelle
aufweist, ist es diese Einheit in einer effizienten und eigenständigen Weise
zur Erfassung, Verarbeitung, Speicherung, Anzeige und Übermittlung
von Daten zu verwenden. Insbesondere die Einbeziehung eines Displays
ermöglicht
es dem Anwender die zu erfassenden Daten zu sehen und/oder zu prüfen ohne
den Blick von den Bereichen, in denen die Datenerfassung stattfindet;
zu nehmen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieses
Gerätes
wird die Telekommunikations-Schnittstelle
in die tragbare Einheit integriert und ermöglicht es erfasste Daten und/oder gespeicherte
Daten und/oder Befehle von anderen kompatiblen Einrichtungen und
oder Fernverarbeitungszentren durch ein Telefonnetzwerk zu übermitteln
und/oder zu empfangen. Die Telekommunikations-Schnittstelle sollte
bevorzugterweise eine Verbindung mit einem drahtlosen Telefonnetzwerk,
wie z. B. einer Mobiltelefon-Schnittstelle
darstellen. Dies ermöglicht
eine besonders vorteilhafte Anwendung dieser Erfindung, wobei die
tragbare Einheit ebenso wie ein Standard-Mobiltelefon verwendet
werden kann, und es demzufolge nicht nötig ist das Gerät einem
herkömmlichen
Telefonfestnetz anzuschließen.
Mobiltelefon-Netzwerke sind heutzutage leicht verfügbar und bieten
ein umfangreiches Versorgungsgebiet. Dies erleichtert den Gebrauch
dieser tragbaren Einrichung an erwünschten Standorten, es kann
vom Anwender z. B. zuhause oder am Arbeitsplatz benutzt werden.
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Alternativ hierzu kann die Telekommunikations-Schnittstelle
auch eine Satellitentelefonnetzwerk-Schnittstelle oder eine andere
Form einer drahtlosen Telefon-Schnittstelle
darstellen. Ein Beispiel hierfür
wäre eine
Telefonschnittstelle für
ein Telefonnetzwerk, das auf örtlich
begrenzten Transponder-Stationen basiert. Wo die Telekommunikations-Schnittstelle
mit einem analogen Telefonnetzwerk verbunden werden soll, ist ein
Modem in der Telekommunikations-Schnittstelle enthalten.
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In anderen Ausführungsbeispielen dieses Gerätes könnte die
Telekommunikations-Schnittstelle
Hoch- oder Radiofrequenz enthalten und/oder optische Sender und
Empfänger,
oder sonstige Arten von Sendern und Empfängern.
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In einem bevozugten Ausführungsbeispiel dieses
Gerätes
sind ein oder mehrere Standard PCMCIA Speicherkartensteckplätze vorhanden
um die allgemeine Funktionalität
und Flexibilität
zu erhöhen.
Dies ermöglicht
es dem Benutzer zusätzliche PCMCIA-Karten
anzuwenden PCMCIA-Karten werden in zwei funktionelle Kategorien
aufgeteilt: Speicher- und Eingang/Ausgang- (I/O) Karten. Beispiele einer
jeden Kategorie sind nachstehend aufgeführt und beinhalten:
Speicherkarten
die eine der folgenden Technologien enthalten:
Masked ROM
Batteriegesichertes
SRAM
UV EPROM
Einmal programmierbares (OTP) ROM
EEPROM
FLASH
PROM
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I/O-Karten, die eine der nachstehend
aufgeführten
Peripherien enthalten:
LAN-Schnittstellen
FAX Modems
Festplatte
Mobiltelefonschnittstelle
Drahtlose
Kommunikation
3270 Terminal-Emulators
Serielle, Parallele
und SCSI Ports
Imaging-Karten
Datenverschlüsselung
Datenerfassung
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Die tragbare Einrichtung, die ein
oder mehrere Standard-PCMCIA-Kartensteckplätze aufweist, ermöglicht die
Verwendung von PCMCIA Karten um den Speicher- und I/O Bedarf von
potentiellen Benutzeranwendungen zu decken.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist eine leicht anzubringende und zu entfernende wiederaufladbare
Stromquelle zur Verbindung mit dem Gerät beinhaltet. Eine integrierte und/oder
separate Ladeeinrichtung kann mit den dazugehörigen elektrischen Anschlüssen zum
Wiederaufladen der wiederbeladbaren Stromquelle geliefert werden.
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In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung,
kann das System zwei Einheiten umfassen, ein feststehendes Gerät, das als
Basiseinheit bezeichnet wird und ein separates tragbares Gerät. Beide
Geräte
sind mit einer drahtlosen Datenübertragungsverbindung
versehen, welche für
eine bidirektionale Datenübertragung
zwischen den beiden Einheiten verwendet wird und worin das feststehende
Gerät eine Telekommunikations-Schnittstelle für eine telefonische Übermittlung
von Daten und/oder Bildern und/oder Befehlen beinhaltet. In dieser
Ausführung beinhaltet
die drahtlose Datenübertragungsverbindung
vorzugsweise, in beiden Einheiten, dem feststehenden und dem tragbaren
Gerät Hochfrequenz Sendegeräte und/oder
Empfänger,
welche eine bidrektionale HF-Verbindung zur Datenübertragung
von dem tragbaren Gerät
zu dem feststehenden Gerät und/oder
von dem feststehenden Gerät
zu dem tragbaren Gerät
erlauben. Folglich kann diese Datenübertragung, unabhängig davon,
ob das tragbare Gerät
mit dem feststehenden Gerät
verbunden ist, stattfinden. In weiteren Ausführungsbeispielen könnten optische
oder andere Sende- und Empfangsgeräte anstelle von Hochfrequenzgeräten eingeschlossen sein.
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Ein System, das ein tragbares Gerät beinhaltet,
wie oben beschrieben, mit oder ohne eine Basiseinheit, könnte auch
eine Vielzahl von wählbaren
Objekten mit den dazu gehörigen
Datenquellen zur Benutzerauswahl anzeigen. Diese von dem tragbaren Gerät übermittelten
Auswahlen könnten
von einem Datenfernverarbeitungssystem prozessiert werden. Das Steuergerät in der
tragbaren Einheit sollte möglichst
so eingerichtet werden, daß es
auf die entsprechende Befehlseingabe reagiert, z. B. mittels des
Lesekopfes, kodierte Anweisungen durch die Telekommunikations/Schnittstelle
an die Datenverarbeitungssysteme ausgibt und Kodierungsdaten (z.
B. bezogen auf Information für
auswählbare
Objekte) von den Kodierungssystemen zur Speicherung in dem tragbaren
Gerät empfängt.
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In einem wünschenswerten Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung, enthält
das tragbare Gerät
einen Dreiwege-Halbanetierbaren Drehpunkt und/oder einen sich drehenden
reflektierenden Spiegel und/oder einen elektronisch manipulierten
Träger. Diese
können
alle elektronisch gesteuert und/oder mittels einer verstellbaren
Stellschraube und/oder Tastatur eingestellt werden, wobei die Betrachtungsposition
des Lesekopfes und somit die grundlegende Funktion des Systemes
verändert
werden kann. Die Drehstellschraube ist vorzugsweise ein kleines
kreisförmiges
Gerät,
welches in einer geeigneten Position möglichst nahe dem Anzeigebildschirm
oben oder seitlich angebracht ist. Abhängig von der Betrachtungsposition
des Lesekopfes ist das Gerät
zur Ausführung
verschiedener Hauptfunkinen programmiert. Der Lesekopf sollte bevorzugterweise
drei Positionen aufweisen:
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In Position 1 ist der Lesekopf in
einer senkrechten Position nach oben gerichtet und zeigt auf den
Benutzer.
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In Position 2 ist der Lesekopf in
einer waagrechten Position and blickt waagrecht von dem Benutzer
nach außen.
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In Position 3 ist der Lesekopf in
einer senkrechten Position nach unten gerichtet und zeigt von dem
Benutzer weg.
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In einem wünschenswerten Ausführungsbeispiel
des tragbaren Gerätes
wären folgende
Anwendungen dieser Positionen möglich:
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Position 1: Erlaubt es das Gesicht
des Endbenutzers zu erfassen um eine Video-Telekonferenz zwischen dem tragbaren
und einem anderen Gerät entweder
unterwegs, zu Hause oder in der Arbeit, zu ermöglichen. Dieses Feature verbessert
die Kommunikation verglichen mit nur einer reinen Sprachübermittlung.
In dieser Position würde
der Anwender das Gerät
eher wie einen Taschenrechner halten und nicht wie ein tragbares
Telefon und in das Mikrofon sprechen.
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Position 2: Ermöglicht es dem Anwender schnell
Bilder zu erfassen um Produkte und/oder Objekte und/oder Personen
zu identifizieren, z. B. Informationen wie Barcodes, Dotcodes, Blobcodes
oder jedes andere kodierte Datenformat sowie andere kennzeichnende
Merkmale, die für
Identifizierungszwecke genutzt werden können.
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Position 3: Ermöglicht es dem Anwender Daten
und/oder Bilder unterhalb des Gerätes zu erfassen, während diese
Daten und/oder Bilder gleichzeitig auf dem Anzeigeschirm von dem
Anwender betrachtet werden. Die Funktionalität des tragbaren Gerätes ist
hierbei die gleiche wie bei Position 2, nur wird hierbei die Erfassung
von Dokumenten, Fingerabdrücken,
Unterschriften sowie jeglicher Daten und/oder Bilder, auf die der
Anwender zeigt, unterstützt.
Unter Einbeziehung einer Zeichen- oder Bilderkennungslogik können hierbei
grafische oder alphanumerische Datendarstellungen direkt erfasst werden.
Diese so erfassten Daten und/oder Grafiken (Bilder) können nun
gespeichert und/oder an andere kompatible Geräte und/oder Datenfernverarbeitungssysteme
weitergeleitet werden. Weitere potenzielle Geräte umfassen Drucker und Faxgeräte, wobei
die Funktionalität
eines Fotokopierers gegeben ist.
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In jeder Position bestimmt das Steuergerät in Verbindung
mit dem entsprechenden Lensing die genaue Fokussierung für die exakte
Erfassung von Informationen und hilft dem Benutzer eine optimale Darstellung
zu erhalten, die durch eine Kombination von akustischem und/oder
visuellem Feedback angezeigt wird. Dadurch könnte, um ein Beispiel zu nennen,
bei korrekter Erfassung der Informationen ein akustisches Signal
erfolgen oder eine grüne
Anzeigelampe aufblinken und bei nicht korrekter Erfassung der Informationen
z. B. zwei akustische Signale erfolgen und eine rote Anzeigelampe
aufblinken. Alternativ hierzu könnten
künstliche
oder aufgenommene sprachliche Mitteilungen ausgegeben werden und eine
visuelle Anzeige auf dem Bildschirm erscheinen.
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In einem wünschenswerten Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält
die tragbare Einheit ein Tastaturfeld, in das der Benutzer Befehle
und Daten eingeben kann und womit der Betriebszustand des Gerätes zu vorherbestimmten
Funktionen abgeändert
werden kann, z. B. einschalten und ausschalten. Zusätzlich oder
anstelle dieses Tastaturfeldes könnte ein
Sensorbildschirm hinzugefügt
werden, der die gleiche Funktionalität wie die Tastatur und/oder
eine schreibstiftbasierte Vorrichtung aufweist.
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Wünschenswerterweise
sollte eine Abrollmöglichkeit
der Anzeige in alle vier Richungen nach oben, unten, rechts oder
links gegeben sein, so daß mehr
als ein Datenobjekt angezeigt werden kann. Hierdurch könnte auf
eine größere Anzahl
von Objekten mit einem verhältnismäßig kleinen
Kompaktdisplay zugegriffen werden. Es bieten sich mehrere Alternativen
zum Abrollen der Anzeige an, die in das tragbare Gerät integriert
werden können,
wie z. B. die Anwendung eines Sensorbildschirmes und/oder Tastaturfelder
und/oder gesprochene Befehle.
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Folglich bietet besonders ein System,
daß in Übereinstimmung
mit der Erfindung eine tragbare Einheit inklusive einer Telekommunikations-Schnittstelle
zur Verwendung mit einem drahtlosen Telefonsystem, wie z. B. einem
Mobiltelefonnetzwerk, offeriert, eine ausgesprochen vorteilhafte
Gebrauchseinrichtung; z. B. für
das „Einkaufen
von Zuhause aus". Es
ermöglicht
dem Benutzer Einkäufe
von einem Katalog oder von verschiedenen Optionen, die auf dem Bildschirm
angezeigt sind, bequem von zuhause aus zu erledigen ohne daß das Gerät an ein
herkömmliches
Telefonnetz angeschlossen werden muß. Besonders nützlich ist
diese Einrichtung auf Reisen, wenn Daten eingegeben werden müssen und
kein Telefonnetz zum Anschluß zur
Verfügung
steht.
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Das oben beschriebene System enthält Idealerweise
eine Möglichkeit
der Benutzerüberprüfung. Dies
kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch eine Kartenprüfung (z.
B. eine Kreditkarte, eine Speicherkarte, eine Zahlungskarte oder
eine sonstige Karte zur Gültigkeitsüberprüfung.),
eine persönliche
Geheimzahl (PIN), eine Unterschrift, ein Fingerabdruck, eine Stimmenunterschrift
oder irgendeine sonstige Information, welche eine sicheren Nachweis der
Identitätsprüfung geben
kann. Hiermit kann die Bedienung der tragbaren Einheit auf autorisierte
Personen beschränkt
werden.
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Musterausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachfolgend beschrieben. Diese Beispiele beziehen sich auf die entsprechenden
beigefügten Zeichnungen,
in denen die gleichen Referenznummern für die gleichen Funktionen verwendet
werden, und in denen:
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1A und 1B schematische Darstellungen eines
im Wesentlichen rechteckig geformten, tragbaren Gerätes sind.
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2A, 2B, 2C und 2D sind
schematische Darstellungen der Basiseinheit, die zum Gebrauch mit
einem tragbaren Gerät,
wie in 1A und 1B beschrieben, vorgesehen
ist.
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3 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
des ersten angeführten
Beispiels von einem tragbaren Gerät, wie in 1A und 1B angezeigt.
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile einer
Telefonnetzwerk-Schnittstelle, die einen Teil des tragbaren Gerätes, wie
in 1A und 1B beschrieben, ausmacht.
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5 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
einer PCMCIA-Karte, die mit dem tragbaren Gerät, wie in 1A und 1B beschrieben,
verwendet werden kann.
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6 ist
ein schematisches Blockdiagramme der funktionellen Grundbestandteile
einer Clip-On Anlage für
Verwendung mit dem tragbaren Gerät,
das in 1A und 1B beschrieben ist.
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7 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
eines feststehenden Gerätes,
wie in 2A, 2B, 2C and 2D dargestellt
für Verwendung
mit dem tragbaren Gerät, das
in 1A und 1B beschrieben ist.
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8 stellt
eine Übersicht
eines Systemes dar, welches mehrere tragbare Geräte beinhaltet, so wie in den
vorausgehenden Zeichnungen beschrieben, die durch entsprechende
Telefonverbindungen mit dem Hauptprozessor (CPU) verbunden sind.
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9 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
eines weiteren Beispieles eines tragbaren Gerätes, wie in 1A und 1B beschrieben,
in dem ein eingebauter ASIC-Chip (Application Specific Integrated
Circuit) zur Verwendung kommt.
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10 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das Komponenten in dem ASIC-bildenden Teil des
Gerätes
von 9 näher erläutert.
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Die 1A und 1B sind schematische Darstellungen
von einem Ausführungsbeispiel
des tragbaren Gerätes,
das im Wesentlichen rechteckig geformt. ist und für Beschreibungszwecke
hier als „Multiphone 20" bezeichnet wird.
Diese Darstellungen in 1A und 1B sind jeweils von oben
und von unten gesehen. Das Multiphone 20 ist für eine einhändige Bedienung
als Palmtop-Gerät
vorgesehen und wird zwischen Daumen und Zeigefinger gehalten, ähnlich wie
ein Standard-Mobiltelefon.
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Das Multiphone 20 hat ein
rechteckiges Gehäuse 1,
dessen äußere Abmessungen
in dem vorliegenden Beispiel ungefähr 180 mm × 70 mm × 20 mm betragen (Höhe mal Breite
mal Tiefe). Die Ausmessungen können
wunschgemäß größer oder
kleiner sein, je nach technischen Begrenzungen. Eine Antenne 1,
die für
drahtlose Kommunikation geeignet und mit der entsprechenden Sender-
und Empfängerlogik
verbunden ist sowie ein Lesekopf 2, der z. B. aus einer
Kamera oder einem infraroten optischen Lesekopf (z. B. Laserdiode)
bestehen kann und geeignet ist Daten und/oder Bilder zu erfassen,
befinden sich an einem Ende des Multiphone 20. Andere Arten
von Leseköpfen
können
u. U. geboten werden. Der Lesekopf sollte durch den Gebrauch eines
ansteckbaren Gehäuses 99 auswechselbar
sein, so daß verschiedene
Arten von Leseköpfen
verwendet werden können.
Eine einstellbare Stellschraube 3, die mit dem ansteckbaren
Gehäuse
entsprechend verbunden ist (z. B. durch ein Getriebe) ermöglicht es den
Lesekopf in verschiedene Arbeitspostionen einzustellen
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Ein Displaybildschirm 4,
wie in 1A angezeigt,
ist auf der Oberfläche
des Multiphone 20 angebracht um zweckmäßige Informationen auf den
Benutzer zu übertragen.
Der Bildschirm sollte vorzugsweise einen herkömmlichen zweidimensionalen
Pixelfarbbereich umfassen, der selektiv aktiviert werden kann um
die Anzeige einer großer
Auswahl von Objekten zu ermöglichen.
In einer verbilligten Version des Multiphone 20 kann die
Anzeige jedoch so konfiguriert werden, daß eine bestimmte Anzahl von
einfarbigen Zeichen und Symbolen dargestellt werden kann, wobei
die Komplexität
der Anzeige und der Steuerlogik reduziert wird und hierdurch selbstverständlich auch
die Kosten gesenkt werden.
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Es kann jede Anzeigetechnologie verwendet werden,
die es ermöglicht,
daß die
angezeigte Information über
einen entsprechenden Winkelbereich angezeigt wird, so daß diese
auch dann vom Benutzer gelesen werden kann, wenn das Multiphone 20 zur
Erfassung von Daten und/oder Bildern in verschiedenen Winkeln gehalten
wird.
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Hierdurch ist es nicht nötig die
Ausrichtung des Multiphone 20 zu verändern um die Datenanzeige zu
lesen.
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Ein Tastaturbereich 6 und
ein Sensorbildschirmbereich 12 sind vorgesehen um dem Benutzer die
Eingabe von Befehlen und/oder Daten zu ermöglichen. Diese beiden Bereiche
steuern die Grundbedienung des Multiphone 20. Im Sensorbildschirmbereich 12 kann
mittels eines entfernbaren Stylus Pen 28 eine stiftbasierte
Schreibeeinrichtung eingerichtet werden. Dieser Stift befindet sich
in einem versenkbaren Fach 19, das seitlich oder oben auf
dem Gerät angebracht
ist. Weiterhin weist die Einheit einen Lautsprecher 5,
ein Mikrofon 9 und einen Ohrhörer (nicht angezeigt), der
in den Ohrhöreranschluß 15 eingesteckt
werden kann, auf. Ferner kann die Einheit mit einem Videoanzeigegerät (VDU)
(nicht angezeigt) durch den Anschluß 13, einer Tastatur
(nicht angezeigt) durch den Anschluß 14 und einem RS232-Kabel
(nicht angezeigt) durch den Anschluß 40 verbunden werden.
Diverse PCMCIA Speicher und I/O-Karten können via der PCMCIA Steckplätze 10 in
die tragbare Einheit integriert werden, wie noch näher beschrieben
wird.
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Das Multiphone 20 wird mit
einer Standard AC/DC Energieversorgung (nicht angezeigt) mittels eines
passenden Bananensteckers über
den Anschluß 16 betrieben
und nachgeladen. Auf der Unterseite des Multiphone 20 befinden
sich, wie in 1B angezeigt,
erste und zweite elektrische Kontakte 7 und 8 und
eine entfernbare Batterieabdeckung 17 zur Bedeckung des
Batteriefaches. Anstelle eines-Faches für austauschbare Batterien könnte auch
ein entfernbarer oder fest angebrachter wiederaufladbarer Batteriesatz
verwendet werden. Auf alle Fälle
sind die elektrischen Kontakte 7 und 8 jedoch
so ausgelegt, daß sie
mit den entsprechenden Kontakten 24 und 25 in
der Basiseinheit 27 für
das Aufladen der wiederaufladbaren Baterien zusammenwirken. Dies wird
noch näher
beschrieben.
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Zusätzlich zu dem Bildschirm 4 wird
ein Satz Anzeigelämpchen 18 und 39,
(z. B. LED's) verwendet um
den Benutzer über
den korrekten Gebrauch und den gegenwärtigen Betriebszustand des
Multiphone 20 zu informieren. Die Anzeigelampe 19 meldet
die erfolgreiche Erfassung von Daten und/oder Bildern und wird außerdem während Video-Telekonferenzen benutzt
um den korrekten Gebrauch des Gerätes anzuzeigen. Die Anzeigelampe 30 zeigt
an, wenn die Batterien neu aufgeladen werden und informiert den Benutzer
darüber,
daß die
Batterien schwach werden und neu aufgeladen oder ersetzt werden
müssen,
in dem sie regelmäßig blinkt,
während
das Multiphone 20 in Betrieb ist.
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Wir wenden uns nun den 2A, 2B, 2C und 2D zu, die uns schematische
Ansichten von oben, gegenüber
und beiden Seiten geben. Dies ist ein Ausführungsbeispiel der Basiseinheit 27,
die mit dem Multiphone 20 der 1A und 1B gemeinsam
verwendet wird.
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Die Basiseinheit 27 beinhaltet
ein meist rechteckiges Gehäuse 82 mit
zwei Auslegern 29 und 30, die das Multiphone 20 in
Ruhestellung halten, wenn das Gerät sich in der Basiseinheit
befindet. Die Ruheposition wird auch durch die Standort/Nachladeplattform 31 festgelegt,
welche die ersten und zweiten elektrischen Kontakte 24 und 25 enthält. Wie bereits
erwähnt,
sind die elektrischen Kontakte so angelegt, daß sie mit den entsprechenden
Kontakten 7 und 8 im Multiphone 20 für das Aufladen
der wiederaufladbaren Batterien zusammenwirken (53, 3). Die zwei Ausleger 29 und 30 gewährleisten
eine sichere Aufbewahrung des Multiphone 20, wenn es sich
in der Basiseinheit 27 befindet. Die Standort/Nachladeplattform 31 bietet
außerdem
genügend Raum
für das
Multiphone 20 um den Gebrauch von PCMCIA-Karten, die eventuell
in die PCMCIA-Steckplätze
(10) eingesteckt sind, nicht zu behindern.
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Eine Anzeigelampe 26 wird
dazu verwendet, das Aufladen anzuzeigen, wenn die wiederaufladbare
Batterie(53, 3)
im Multiphone 20 in die Basiseinheit eingesteckt wird.
Diese wiederaufladbare Batterie kann sowohl alleine als auch, wenn
mit dem Multiphone 20 verbunden, in die Basiseinheit eingesetzt
werden.
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Die Basiseinheit 27 erhält eine
elektrische Energieversorgung von einer Standard AC/DC Energiequelle
(nicht angezeigt) durch ein Stromkabel 21 mit einem passenden
Bananenstecker (nicht angezeigt), der in den Anschluß 38 eingesteckt
wird. Seitlich auf dem Gehäuse 82 befindet
sich außerdem
ein Anschluß für einen
Standard-Telefonstecker um die Basiseinheit 27 mit einer
Telefonleitung 22 zu verbinden.
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Zusammenklappbare Beine 33 und 35,
die mit Drehzapfen 32 bzw. 34 mit der Basiseinheit 27 verbunden
sind, ermöglichen
es dem Anwender den Betrachtungswinkel des Multiphone 20 zu
verändern, wenn
dieses sich in der Basiseinheit 27 befindet.
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Die 2C und 2D zeigen seitliche schematische
Ansichten der Basiseinheit um deren Funktion zu erläutern. Das
Bein 35 kann von der Basiseinheit 27 losgelöst und mittels
des Zapfens 34 positioniert werden, Bein 33 wird
mittels des Zapfens 32 und einer halbfestsetzbaren Gleitführung 36 in
Position gebracht.
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Eine Antenne 23, die für drahtlose
Kommunikation geeignet und mit der entsprechenden Sender- und Empfängerlogik
ausgestattet ist, ist oben auf der Basiseinheit 27 angebracht.
Diese Antenne 23 im Zusammenhang mit der Antenne 1,
welche sich auf dem Multiphone 20 befindet, ermöglicht die
drahtlose Datenübertragung
zwischen der Basiseinheit 27 und dem Multiphone 20.
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3 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
des Multiphone 20. Idealerweise ist ein Prozessor 41 durch
einen herkömmlichen
programmierbaren Mikroprozessor (z. B. ein Intel 8031, ein Intel
80386 etc.) gegeben, jedoch können
Alternativen für
spezielle Zwecke oder speziell konfigurierte Einheiten (wie z. B.
ein Digital Signal Prozessor (DSP) und/oder ein ASIC) ebenfalls verwendet
werden (vergleichen Sie 9).
Ein Festwertspeicher (ROM) 42 ist mittels eines Datenbuses 43 mit
dem Prozessor 41 verbunden um Steuerprogramme, Daten und
Bilder zu speichern. Das ROM 42 kann durch jede geeignete
Technologie eingefügt werden,
zum Beispiel mittels eines Flash PROM. Ein Direktzugriffsspeicher
RAM 44 (z. B. ein 128 K Niedrigleistung statisches RAM,
oder ein RAM mit höherer
Leistungsfähigkeit,
z. B. ein 256 K, 512 K, 5 Mb, etc. RAM) ist mittels des Datenbus 43 mit
dem Prozessor verbunden. Das RAM 44 wird als Arbeitsspeicher
sowie für
die Speicherung von Daten und Bildern, die mit der Kamera 2 erfasst
wurden, genutzt.
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Meldungen, die sich auf Daten, die
mit der Kamera 2 erfasst wurden, beziehen, werden über die Kamera-Schnittstelle 49 an
den Prozessor 41 zur Verarbeitung weitergeleitet. Die Kamera-Schnittstelle 40 versorgt
außerdem
den Video CODEC 50 mit einer digitalen Darstellung der
erfassten Daten von Kamera 2, wo sie zur Anzeige und/oder
telefonischen Übertragung
verarbeitet werden.
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Eine Anzeigelampe 18, die
mit dem Prozessor 41 verbunden ist, zeigt die erfolgreiche
Erfassung von Daten und/oder Bildern von der Kamera 2 an
und wird auch während
Video-Telekonferenzen verwendet, um den korrekten Gebrauch des Gerätes anzuzeigen.
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Die Kamera-Schnittstelle 49 führt die
Signalaufbereitung aus, die bei Empfang der Signale von Kamera 2 benötigt wird.
Die Signalaufbereitung hängt
von der genauen Kamerakonfiguration ab. Diese beinhaltet die Signalaufbereitung
Idealerweise zur akkuraten Analog auf Digital-Umwandlung (ADC) mit ausreichender
Pufferung der erfassten Daten.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des
Gerätes
enthält
die Kamera 2 einen integrierten Bildabtastbereich mit den
dazugehörigen
Signalverarbeitungsschaltplänen
mit allem benötigten
Support um eine voll funktionsfähige
Kamera vorzuweisen, die ein komplett formattiertes Farbbildsignalgemisch und
eine automatische Belichtungssteuerung bietet. Die Kamera 2 beinhaltet
wünschenswerterweise auch
einen Prozessor zur Verringerung der Sensorenregelung, einen Spannungsregler
zur Energieversorgungskontrolle und einen Emitter-Nachlaufregler Ausgabepufferspeicher
zum direkten Antrieb eines Standard-Videoanzeigegerätes (VDU).
Ein Beispiel einer solchen Kamera ist die VVL1063 Miniatur Monochrome
auf Chip Kamera.
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Die Lage der Kamera 2 kann
durch die Stellschraube 3 und/oder den Servomotor 65 angepasst werden.
Der Servomotor 65 ist mittels eines Servoreglers 64 mit
dem Prozessor 41 verbunden. Folglich kann der Benutzer
die grundlegende Funktion des Multiphone 20, wie bereits
erwähnt,
durch die Stellschraube 3 und/oder die Tastatur 6 verändern. Eine detailliertere
Diskussion der mechanischen Funktion des Servomotor 65 und
der Stellschraube 3 wird im Kapitel über das ansteckbare Gehäuse 99 gegeben. Dies
ist in 6 erläutert.
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Die Tastatur 6 ist mittels
einer Tastatur-Schnittstelle 51 mit dem Prozessor 41 verbunden. Eine
weitere Tastatur (nicht angezeigt) kann ebenfalls mittels einer
Tastaturschnittstelle 83 durch den Keyboard-Anschluß 14 mit
dem Prozessor 41 verbunden werden. Die Tastatur 6 ist
auch mit einem Leistungsregelungsmodul (PCM) 52 verbunden.
Der Grund hierfür
ist, daß eine
der Tasten zum Einschalten oder Abschalten des Multiphone 20 verwendet wird.
Der PCM 52 reagiert auf die Bedienung dieser Taste im abgeschalteten
Zustand, in dem er die Batterie 53 mit dem Prozessor 41 verbindet.
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Der PCM 52 kontrolliert
auch die Beladung der Hauptbatterie 53 und der Sicherungsbatterie 57, wenn
die Kontakte 7 und 9 mit den entsprechenden Kontakten 24 und 25 in
der Basiseinheit 27 verbunden sind oder wenn ein Standard
AC/DC Energieversorgungsanschluß mit
der AC/DC Energieversorgungsbuchse 16 gekoppelt ist, die
ihrerseits mit dem PCM 52 verbunden ist. Das Anzeigelämpchen 39 (z. B.
ein LED) ist mit dem PCM 52 verbunden, um anzuzeigen, wenn
die Batterie 53 neu aufgeladen wird und wird auch dazu
verwendet dem Benutzer zu melden, wann die Batterien erneuert oder
aufgeladen werden müssen,
wobei das Licht blinkt, wenn der Multiphone 20 in Betrieb
ist.
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Eine Display-Schnittstelle 45,
welche die Anzeigeschirme 1 und 59 mit dem Datenbus 43 verknüpft, reagiert
auf Displayanweisungen des Prozessors zum Antrieb der Anzeige auf
herkömmliche
Weise. Die Display-Schnittstelle enthält die notwendige Logik um
ein Standard-Videoanzeigegerät
mittels eines VDU-Anschlußes 13 anzutreiben.
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Ein Sensor-Bildschirm 12 für den Display 59 ist
in dem Multiphone 20 enthalten um eine berührungsempfindliche
Fläche
für Allgemeinzwecke
zu integrieren. Eine Sensorbildschirm-Schnittstelle 62 koppelt
den Sensorbildschirm mit dem Datenbus 43, so daß Daten,
die von dem Schirm wahrgenommen werden, an den Prozessor 41 weitergeleitet
werden können.
Obwohl 3 einen Berührungsbildschirm 12 (z.
b.: ein
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SEITE FEHLT
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Ein Standard RS232-Anschluß 40,
der mit dem Datenbus 43 mittels einer RS232-Schnittstelle 61 verbunden
wird, ist vorgesehen um den Anschluß anderer kompatibler Geräte an das
Multiphone 20, durch ein Standard-RS232 Kabel und/oder
eine Hochfrequenzverbindung zu ermöglichen
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Eine Hochfrequenz (RF) Schnittstelle 46 ist ebenfalls
an den Datenbus 43 angeschlossen um in Signale zum Antrieb
des RF-Senders 47 übertragen zu
werden und Signale von dem RF-Empfänger 48 in Daten zu
konvertieren, die zu dem Datenbus 43 weitergeleitet werden.
Der RF Sender 47 und RF Empfänger 48 sind mit an
die Antenne 1 angeschlossen, welche RF-Energie für Übermittlung
und Empfang im Weltall konzentriert und konvertiert. Diese Hochfrequenz-Schnittstelle 46 ermöglicht folglich
eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Multiphone 20 und
anderen kompatiblen Geräte über eine
begrenzte Fläche
hinweg, im Durchschnitt 50 bis 1000 Meter.
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Eine Telefonnetzwerkschnittstelle 58,
die zur Funktion mit höheren
Frequenzen geplant wurde und Sender- und Empfängerlogik enthält, ist
mit dem Datenbus 43 verbunden um eine drahtlose Kommunikation
zwischen dem Multiphone 20 und anderen kompatiblen Geräte mit größerer Reichweite
unter Einsatz eines Standard-Mobilfunk und/oder Satellitennetzes
zu ermöglichen.
Die Telefonnetzwerkschnitstelle 58 ist mit der Antenne 1 gekoppelt.
Eine detaillierte Diskussion der funktionellen Grundbestandteile der
Telefonnetzwerkschnittstelle 58 erfolgt später in Bezug
auf 4.
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Da die Sender- und Empfängerlogik
von beiden Schnittstellen, der HF-Schnittstelle 46 und
der Telefonnetzwerk-Schnittstelle 58 die gleiche Antenne 1 benutzen,
ist es unumgänglich,
daß der
Prozessor 41 deren Betriebszustand kontrollieren kann.
Es ist außerdem
essentiell, daß die
Antenne 1 geplant wird um über einen weiten Freguenzbereich
hinaus zu agieren. Hierfür
kann eine herausziehbare und/oder ersetzbare und/oder austauschbare
Antenne bereitgestellt werden.
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Das Multiphone 20 beinhaltet
einen PCMCIA Controller 60 zur Bedienung der Schnittstelle
zwischen den PCMCIA-Karten 84, 85 und 86 und
dem Datenbus 43. Der PCMCIA Controller 60 ist
mit den PCMCIA-Karten 84, 85 und 86 durch
Standard 68 Pin PCMCIA-Stecker 54, 55 und 56 verbunden
Eine PCMCIA Energieschnittstelle (nicht angezeigt), welche in das
Leistungsregelungsmodul (PCM) 52 integriert ist, versorgt
die PCMCIA-Karten 84, 85 und 86 mit der
benötigten
Energie und Spannung.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des
Gerätes
besteht der PCMCIA Controller 60 aus einem passenden Chipset,
das von verschiedenen IC-Herstellern angeboten wird. Fernerhin könnte der PCMCIA
Controller 60 durch die Verwendung eines "Field Programmable
Gate Array (FPGA" und/oder eines "Application Specific
Integrated Circuit (ASIC)" oder
anderer vergleichbarer Technologie realisiert werden.
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Der Prozessor 41 ist programmiert
durch Steuerprogramme und im ROM 42 gespeicherte Daten,
die gerade im RAM 44 verwendet werden, Signale von der
Kameraschnittstelle 49 zu empfangen, diese zu interpretieren
und Daten hiervon abzuleiten, welche am Display 4 angezeigt
werden und im RAM 44 oder geeigneten PCMCIA Speichereinrichtungen, die
sich in den PCMCIA Steckplätzen 54, 55 oder 56 befinden;
gespeichert werden können.
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Die 4 erläutert in
größerem Detail
die Telefonnetzwerkschnittstelle 58, die bereits in 3 gezeigt wurde. Die Telefonnetzwerkschnittstelle 58 beinhaltet
einen Duplexer 69, welcher mit der Antenne 1 gekoppelt
ist. Der Duplexer 69 ist verbunden mit einem Sender 66 und
einem Empfänger 67,
deren Funktionen durch den Koordinator 68 synchronisiert werden.
Der Empfänger
und der Sender unterstützen beide
analogen FM und digitalen Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA)
Schemen. Der Sender 66 wandelt die akustischen Signale
in Hochfrequenzsignale um und der Empfänger 67 konvertiert
die HF-Signale in akustische Signale. Die Antenne 1 konzentriert
und konvertiert HF-Energie für
Empfang und Übermittlung
ins Weltall. Der Sender empfängt
ein konditioniertes akustisches Signal vom Mikrofon 9,
während der
Empfänger
ein akustisches Signal durch den Lautsprecher 5 und/oder
Ohrhöreranschluß 15 sendet,
alles dies geht über
die Audio-Schnittstelle 63 (nicht angezeigt).
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5 ist
ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm der funktionellen
Grundbestandteile der PCMCIA-Karte 84 für die Verwendung mit dem Multiphone 20, wie
in 1A und 1B angezeigt. Die PCMCIA-Karte 84 besteht
aus drei funktionellen Grundbestandteilen:
PCMCIA-Kartenschnittstelle 87
Speicher
oder Peripherielogik 88
Card Information Structure
(CIS) ROM 89
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Die PCMCIA-Kartenschnittstelle 87 der PCMCIA-Karten 84 enthält alle
Bestandteile, die zur Realisierung der gewünschten Funktionalität der PCMCIA-Karte
benötigt
werden und enthält
normalerweise die nachfolgenden Blöcke:
PCMCIA Konfigurationsregister
Datenbus-Schnittstellenlogik
Adressenpuffer
Datenpuffer
EPROM-Steuerung
Normale
und besondere Speichersteuerung
Spezifische Funktionen der
Anwendung
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In PCMCIA Speicherkarten besteht
die Speicher- oder Peripherielogik 88 oft nur aus Speicher und
benötigt
selten eine zusätzliche
Logik, während in
PCMCIA I/O-Karten die Speicher oder Peripherielogik 88 intensiv
benutzt und normalerweise durch den Gebrauch eines Chipsets, das
unter Verwendung eines kleinen Paketformates auf die Karte gesetzt
wird, realisiert wird.
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Die "Card Information Structure" (CIS) ROM 89 ist
ein Speicherblock auf der Karte, welche dem Gastgerät mitteilt,
welche Funktion die Karte ausführen
soll. Hier handelt es sich um einen über die Bytes verteilten PROM,
der auf jeder PCMCIA-Karte existiert.
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6 ist
ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm der funktionellen
Grundbestandteile des ansteckbaren Gehäuses 99 zur Anwendung
mit dem Multiphone 20, wie in 1A und 1B beschrieben.
Das ansteckbare Gehäuse 99 enthält eine
Kamera 2, die auf einer rotierenden Leiterplatte (PCB) 91 zentral
auf einer als Drehpunkt dienenden Achse 98 montiert ist.
Die rotierende PCB 91 ist mit der rotierenden Hauptplatine 100 des
Multiphones mittels der elektrischen Anschlüsse 117 und 90 durch
ein flexibles elektrisches Schaltungsband 118 verbunden.
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Ein Servomotor 65, der von
dem Prozessor (41, 3)
mittels des Servoreglers (64, 3) gesteuert wird, kann dafür benützt werden
die rotierende PCB 91 durch 180 Grad in drei unterschiedliche funktionelle
Positionen zu drehen. Zusätzlich
kann eine Stellschraube (3, 3),
die mit dem Hauptteil des Multiphone 20 verbunden ist,
dazu verwendet werden die rotierende PCB 91 durch die Anwendung eines
Getriebemechanismus (nicht angezeigt), der in dem Ansteckgehäuse 99 eingebaut
ist, zu drehen.
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In jeder dieser funktionellen Positionen,
assistiert das entsprechende Lensing 93, 94 und 95, das
in den Linsenkörper 96 eingebaut
ist, bei der korrekten Fokussierung der Kamera 2. Jede
Linse 93, 94 und 95 ist so gefertigt,
daß die
besonderen funktionellen Anforderungen Ihrer entsprechenden Positionen
erfüllt
werden, wie bereits erwähnt
wurde. Die Kamera 2 ist von einfallendem Außenlicht
durch eine Kameraabdeckung 92, die mit dem rotierenden
PCB 91 verbunden ist, geschützt. Die Kameraabdeckung 92 kann
eine oder mehrere Lichtquellen 97 (z. B. LEDs und/oder
Laserdioden) enthalten, um dem Benutzer eine gute Lesermöglichkeit
zu garantieren.
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Die 7 ist
ein schematisches Blockdiagramm der funktionellen Grundbestandteile
der Basiseinheit 27 der 2A, 2B, 2C und 2D.
Ein Leistungssteuerungsmodul (PCM) 101 wird mit elektrischem
Strom von einer Standard AC/DC Stromquelle (nicht angezeigt) mittels
eines Stromkabels 21 mit einem passenden Stecker (nicht
angezeigt), der in die Steckdose 38 eingesteckt ist, versorgt.
Das PCM 101 ist mit den ersten und zweiten elektrischen
Kontakten 24 und 25 gekoppelt, so daß die aufladbaren
Batterien 53 und 57 neu aufgeladen werden können, wenn das
Multiphone 20 sich in der Basiseinheit 27 befindet.
Ein Kontrolllämpchen 26 ist
ebenfalls mit dem PCM 101 verbunden um die Aufladung der
Batterien 53 und 57 anzuzeigen. Der PCM 101 liefert
auch Strom für
andere Elemente der Basiseinheit 27 durch Zuleitungen,
die schematisch durch die Pfeile 103 (für Vereinfachung der Darstellung)
repräsentiert werden.
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Zusätzlich zu der Verwendung einer
Standard AC/DC Stromquelle für
den Gebrauch des Multiphone 20 und der Basiseinheit 27 kann
ein Adapter zur Verbindung mit einer, z. B. 12 Volt DC Versorgung von
einem Auto, bereitgestellt werden.
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Ein Modem 102 ist mittels
einer Hochfrequenz-Schnittstelle 110 mit einem HF-Empfänger 108 und
einem HF-Sender 109 verbunden. Die HF-Schnittstelle 110 wandelt
Signale von dem HF-Empfänger 108 in
Daten um, die an das Modem 102 weitergeleitet werden und
wandelt Daten, die von dem Modem 102 empfangen werden in
Signale um, die von dem HF-Sender 109 übermittelt werden können. Eine
weitere Schnittstelle (z. B. eine Standard-PS232-Schnittstelle nicht
angezeigt) zur Verbindung an einen PC (nicht angezeigt) sowie eine
Buchse für
eine Standard-Telefonverbindung (Handapparat) könnten ebenfalls vorgesehen
werden. Für
das Modem 102 kann ein herkömmliches Modem verwendet werden,
das normalerweise aus einer Hauptsteuereinheit 106, einer
Datenpumpe 107 und einem Speicher 104 besteht.
Die Hauptsteuereinheit 106 ist so verbunden, daß sie Daten
von der HF-Schnittstelle 110 (und/oder von der RS232-Schnittstelle, bei Verbindung
mit einem Personakomputer) erhalten kann. Daten von der Datenpumpe 107 sind
durch eine Leitungsschnittstelle 105 mit der Telefonleitung 22 mittels
einer Standard-Telefonbuchse 37 gekoppelt. Die Datenpumpe 107 kann
auch durch eine Audioschnittstelle (nicht angezeigt) an einen Lautsprecher
(nicht angezeigt) angeschlossen werden um die Datenübertragung
mitels der Telefonleitung 22 zu überwachen.
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Die 8 ist
eine schematische Darstellung eines Systemes, das eine Vielzahl
von Multiphone 20 Einheiten beinhaltet, die mittels entsprechender
Telefonverbindungen 22 (Telefonleitungen, drahtlose Telefonkanäle etc.)
mit dem CPU 111 verbunden werden. In diesem System können Daten
und/oder Bilder und/oder gespeicherte Informationen zwischen den individuellen
Multiphone/Basiseinheiten 20/27 und dem Hauptprozessor 111 empfangen
und gesendet werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung
werden die Multiphone/Basiseinheiten 20/27 für Bestellungen
verwendet und der Hauptprozessor (CPU) 111 bearbeitet diese
Bestellungen bis zur Lieferung an den Verbraucher. Desweiteren kann
der Hauptprozessor 111 dazu verwendet werden die folgenden
Informationen zu senden und/oder zu empfangen:
Aktualisierung
von Informationen, die sich auf die Waren beziehen.
Software
und/oder Firmwareprogramme, die mit dem Multiphone 20 verwendet
werden.
Stille oder bewegliche Bilder.
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Selbstverständlich ist die Liste noch zu
erweitern und jegliche Information, die über ein Telefonnetzwerk sendbar
ist, kann hiermit gesendet und empfangen werden.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des
Multiphone 20 ermöglicht
die im ROM (42, 3)
gespeicherte Software das Laden von Daten von der CPU oder anderen
kompatiblen Fernsystemen. Die Programmierung wird durch die Anwendung
einer Reihe von Befehlen, denen ein Punktcode vorausgeht, durchgeführt. Die
Programmierbefehle werden deshalb als "Punkt"-Befehle bezeichnet und umfassen eine
Reihe von Standardvorgängen,
wie Fachleuten bekannt. Auf diese Weise kann eine umfangreiche Menge
von Katalogdaten und/oder Programmsoftware und/oder Bildern im Hauptprozessor gehalten
und wenn benötigt,
an das Multiphone 20 weitergeleitet werden. Wo Programme
heruntergeladen werden sollen, wird wiederbeschreibbarer Programmspeicher
im Multiphone 20 benötigt,
z. B. durch Inkraftsetzung des ROM (42, 3) in der Flash PROM-Technologie.
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Es sollte möglichst ein Sicherheitssystem
im Multiphone 20 benutzt werden um eine unbefugte Datenaktualisierung
zu vermeiden. Ein solches System wäre die Anwendung der Datenverschlüsselung. Hierbei
wird jedes Multiphone 2O mit einem einzigartigen Chiffrierungsschlüssel vom
Hauptprozessor und/oder dem Dienstleistungsanbieter ausgerüstet und übermittelte
Daten zu dieser Einheit werden durch den speziellen Chiffrierungsschlüssel verschlüsselt. Demzufolge
kann nur dieses spezielle Multiphone 20 erfolgreich die übermittelten
Daten empfangen und decodieren. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kann
der Chiffrierungsschlüssel
eines jeden Multiphone 20 jedes Mal, wenn das Multiphone 20 mit
dem CPU und/oder dem Dienstleistungsanbieter in Kontakt steht und/oder
nach Belieben von dem CPU bzw. dem Dienstleistungsanbieter aktualisiert
werden. Diese Aktion kann durch die Anwendung einer wiederbeschreibbaren
Programmspeicherung im Multiphone 20, zum Beispiel bei Verwendung
des ROM (42, 3)
in der EPROM-Technologie zur Ausführung kommen.
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Das Ausführungsbeispiel der 9 wird durch die Verwendung
des "Application
Specific Integrated Circuit (ASIC)" realisiert, obwohl ein herkömmlicher
Mikroprozessor und externe Hardware hierfür verwendet werden könnten. Sicher
ist es von Vorteil daß die
Ausführungsbeispiele,
die in Bezug auf die vorangegangenen Zeichnungen beschrieben wurden,
gleichfalls durch den Gebrauch eines ASIC oder ähnlicher gleichwertiger Technologie
anstelle eines Mikroprozessors (z. B. einen Digital Signal Prozessor
(DSP) und/oder ein „Field
Programmable Gate Array (FPGA)" realisiert
werden könnten.
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Im Ausführungsbeispiel der 9, führt das ASIC die Mehrzahl der
benötigten
Verarbeitungsfunktionen des Gerätes
aus. Dies beinhaltet:
Annahme der Daten von der Kamera 2.
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Verarbeitung der Daten, die von der
Kamera 2 empfangen wurden.
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Steuerung einer Schnittstelle zu
Kamera 2, die Funktionen der Kameraschnittstelle 49 werden
im ASIC durchgeführt.
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Steuerung eines Servoreglers 64,
der mit dem Servomotor 64 verbunden ist. Die Funktionen des
Servoreglers 64 werden im ASIC durchgeführt.
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Datenempfang von der Tastatur 6 Steuerung einer
Schnittstelle zu der Tastatur 6, die Funktionen der Tastaturschnittstelle 51 werden
im ASIC durchgeführt.
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Datenempfang von einer optionalen
Personalcomputer (PC)-Tastatur (nicht angezeigt) mittels des Anschlußes 14.
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Steuerung einer Schnittstelle zu
einer Standard-Personalcomputertastatur (nicht angezeigt), die Funktionen
der Tastaturschnittstelle 83 werden im ASIC durchgeführt. Antrieb
des Anzeigeelementes 18 Steuerung des Datenflusses in und
aus dem RAM 44.
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Steuerung des Datenflusses in und
aus dem ROM 42. Steuerung des Datenflusses in und aus dem
Video CODEC 50, die Funktionen des Video Codec 50 werden
im ASIC durchgeführt.
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Verbindung mit dem Leistungssteuerungsmodul 52.
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Implementierung der Modemfunktion
zum Gebrauch mit einem analogen Telefonsystem und Bereitstellung
der benötigten
Verarbeitung und Steuerung zur Integration mit einem digitalen Telefonnetz und/oder
einem Mobilfunknetz.
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Steuerung des Lautsprechers 5 und
Ohrhörers
mittels des Ohrhöreranschlusses 15,
wodurch eine Kontrolle der Anrufe möglich wird.
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Eingabe vom Mikrofon 9 wird
akzeptiert um es zu ermöglichen,
daß das
Multiphone in Kombination mit der Kamera 2 und dem Lautsprecher 5 und dem
Kopfhörer
(nicht angezeigt) als Handapparat zum Zwecke der Audio und/oder
visuellen Telefonverwendung benutzt werden kann.
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Steuerung der Schnittstelle zu Bildschirmanzeige 4 und 59 und
dem VDU-Anschluß 13,
die Funktionen der Anzeigeschnittstelle 45 werden im ASIC durchgeführt.
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Steuerung der Schnittstelle zu dem
Sensorbildschirm 12, die Funktionen der Sensorbildschirm-Schnittstelle 62 werden
im ASIC durchgeführt.
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Steuerung der Schnittstelle zu einem HF-Sender 47 und
HF-Empfänger 48 um
die drahtlose Datenübermittlung
mittels eines HF-Anschlusses zu einem weiteren kompatiblen Gerät zu ermöglichen.
Die Funktionen der HF-Schnittstelle 46 werden im ASIC durchgeführt.
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Steuerung der Schnittstelle zu einem RS232-Anschluß 40,
die Funktionen der RS232-Schnittstelle 61 werden
im ASIC durchgeführt.
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Steuerung des PCMCIA-Reglers 60 der
mit den PCMCIA-Karten 84, 85 und 86 verbunden
ist, die Funktionen des PCMCIA-Reglers 60 werden im ASIC
durchgeführt.
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10 zeigt
in größerem Detail
die Konfiguration des ASIC 112.
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Das ASIC beinhaltet die Systemsteuerung 113,
welche die Arbeitsabläufe
des Multiphone 20 und dessen zugehörigen Komponenten reguliert.
In diesem Ausführungsbeispiel
besteht die Systemsteuerung 113 aus einem Mikrocontroller
Kernstück,
das in den ASIC integriert wurde. In anderen Ausführungsbeispielen
könnte es
aus anderen Steuerungselementen bestehen und zum Beispiel ein oder
mehrere endliche Automaten verwenden.
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Der Mikrokontroller erhält Anfragen
durch den inneren Datenbus 116, der mit dem äußeren Datenbus 43 verbunden
ist, wie in 9 illustriert.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel,
in dem die Systemsteuerung 113 aus einer Anzahl endlicher
Automaten besteht, wäre
die Steuerung jedoch mittels einer stationären Logikzusammenschaltung
der endlichen Automaten.
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Wenn die Systemsteuerung 113 in
einem Mikrocontrollerkernstück
besteht, dann werden die Daten, welche die Arbeitsabläufe steuern
in einem internen ROM 114 zusammen mit dem externen ROM 42 gespeichert.
Wahlweise wäre
es auch möglich,
daß kein
interner ROM 114 zur Verfügung steht, in dem Fall würde die
Systemsteuerung 113 die Daten von dem externen ROM 42 erhalten.
Genauso könnte auch
das interne ROM 114 ausschließlich ohne das externe ROM 42 verwendet
werden. Dies würde
jedoch die Flexibilität
des Gerätes
verringern. Der Gebrauch des internen ROM 114 ist da von
Vorteil, wo ein vorbestimmter Teil der Arbeitsabläufe, die
ausgeführt
werden sollen, für
alle Multiphone 20 Typen festgesetzt wird, während der
Rest der Arbeitsabläufe abhängig von
einem bestimmten Modell ist, z. B. Sprachvariationen, Dateneingabemethoden
etc. Der interne RAM 115 im ASIC kann von der Systemsteuerung 113 als
Notierungs-RAM verwende werden, um die Vorgänge zu beschleunigen und um
soviel wie möglich
externen RAM 44 für
die Speicherung der Hauptdaten zu reservieren. Diese "Hauptdaten" beinhalten Katalogdaten
und/oder Programmsoftware und/oder Bilder, die durch telefonische Übermittlung
von der zentralen Speichereinheit (CPU) heruntergeladen werden können.
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Der interne RAM 115 könnte als
Kurzzeit-Datenspeicher genützt
werden, wobei die Lagerung der Hauptdaten im externen RAM 44 belassen
werden. Die Daten im externen RAM 44 werden von der Battery 53 beibehalten.
Eine zusätzliche
Sicherungsbatterie 57 wird zur Datenbeibehaltung bereitgestellt
um Datenverlust des externen RAM 44 oder des internen RAM 115 im
Falle eines Batterie 53-Ausfalls zu vermeiden.
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Meldungen, die sich auf Daten, die
von Kamera 2 erfasst wurden, beziehen, werden mittels der Kameraschnittstelle 49 zu
der Systemsteuerung weitergeleitet, um dort verarbeitet zu werden.
Die Kameraschnittstelle 49 liefert auch den Video CODEC50 mit
einer digitalen Darstellung der von der Kamera 2 erfassten
Daten, die zur Anzeige und/oder telefonischen Übermittlung weiterverarbeitet
werden können.
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Das Kontrolllämpchen 18, das mit
der Systemsteuerung 113 verbunden ist, meldet die erfolgreiche
Erfassung von Daten und/oder Bildern von der Kamera 2.
Dieses Anzeigelämpchen
wird fernerhin dazu benutzt, den korrekten Gebrauch des Gerätes während Videotelekonferenzen
anzuzeigen.
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Die Kameraschnittstelle 49 führt die
notwendige Signalaufbereitung aus, die beim Empfang der Signale
von Kamera 2 erforderlich ist. Die Signalaufbereitung hängt von
der genauen Kamerakonfiguration ab und beinhaltet vorzugsweise eine
Signalanpassung zur Ermöglichung
einer akkuraten Analog- zu Digital- Umwandlung (ADC) mit ausreichender Pufferung
der erfassten Daten.
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Die Systemsteuerung 113 kann
die Position der Kamera 2 elektronisch durch eine Steuerung
des Servomotors 65 mittels des Servoreglers 64,
anpassen. Infolgedessen, ist es dem Benutzer möglich die primäre Funktion
des Multiphone 20 durch die Tastatur 6 zu ändern.
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Die Tastaturschnittstelle 51 reagiert
auf die Bedienung der Tastatur 6 und gewährleistet,
daß die Systemsteuerung 113 die
entsprechenden Signale der einzelnen Tasten korrekt erhält. Die
Tastatur-Schnittstelle 51 sorgt auch dafür, daß dieses
Signal nicht "springt" (dies kann z. B.
passieren, wenn die Taste mehrfach gedrückt wird). Eine zusätzliche Tastaturschnittstelle 83,
die gleichermassen funktioniert wie die Tastaturschnittstelle 51,
ermöglicht
es der Systemsteuerung 113 entsprechende Signale von einer
Standard-Personalcomputer
(PC)-Tastatur zu empfangen.
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Die Systemsteuerung 113 ist
mit dem Leistungssteuerungmodul (PCM) 52 verbunden und
erhält
ihren elektrischen Strom hiervon.
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Eine Display-Schnittstelle 45 ermöglicht es der
Systemsteuerung 113 den Display 4 und 59 in herkömmlicher
Art und Weise laufen zu lassen und beinhaltet die notwendige Logik
um ein Standard-Videoanzeigegerät
(VDU) durch den VDU-Anschluß 13 laufen
zu lassen.
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Eine Sensorbildschirm-Schnittstelle 62 ermöglicht es
der Systemsteuerung 113 Daten von dem berührungsempfindlichen
Bildschirm 12 wahrzunehmen, wie bereits in Bezug auf 3 beschrieben.
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Eine Audio-Schnittstelle 63,
die von der Systemsteuerung 113 kontrolliert wird, führt die
benötigte Signalaufbereitung
aus, die es dem Mikrofon 9, dem Lautsprecher 5 und
der Ohrhörerbuchse 15 ermöglicht eine
Standard-Audiotelefonische Übermittlung durchzuführen oder
die es der Systemsteuerung 113 ermöglicht die Daten über das
Telefonnetzwerk zu übertragen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird hierfür
die Mobilfunktechnologie verwendet.
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Die Audio-Schnittstelle 63 ermöglicht es
das Multiphone 20 für
die Übermittlung
von Audiosignalen genauso wie ein herkömmliches Mobiltelefon zu verwenden.
Im herkömmlicher
Telefonmodus empfängt
die Systemsteuerung 113 Signale von dem Mikrofon 9 durch
die Audio-Schnittstelle 63 und führt die erforderliche digitale
Signalverarbeitung (DSP) aus, die zur Übermittlung des Signales über ein
Telefonnetzwerk benötigt
wird. Diese digitalen Signalverarbeitungsvorgänge können, wie dem Fachmann bestens
bekannt, konventionelle Vorgänge
der Pufferung des Mikrofones 9 um Frequenzen, die für die Übermittlung
nicht benötigt
werden, herauszufiltern, enthalten. Beispiele hierfür wären Geräusche und
Verzerrungen. Die Systemsteuerung 113 leitet das verarbeitete
Signal zu der Telefonnetzschnittstelle 58 zur Übermittlung.
Empfangene Audiodaten der Telefonnetzwerkschnittstelle 58 werden über die
Systemsteuerung 113 zu der Audioschnittstelle 63 weitergeleitet,
welche die erforderliche Signalaufbereitung vornimmt um das Signal
an den Lautsprecher 5 und die Ohrhörerbuchse 15 weiterzuleiten.
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Im Datenübermittlungsmodus ermöglicht die Telefonnetzwerkschnittstelle 58,
welche die Sender- und Empfängerlogik
beinhaltet, die drahtlose Kommunikation zwischen dem Multiphone 20 und
jeglichem anderen kompatiblen Gerät, durch die Verwendung eines
Standard-Mobilfunk und/oder Satellitennetzwerkes. Die Telefonnetzwerkschnittstelle 58 ist mit
der Antenne 1 verbunden, die HF-Energie für Empfang
und Übertragung
ins Weltall konzentriert und konvertiert. Die funktionellen Grundbestandteile der
Telefonnetzwerkschnittstelle 58 würden bereits in Bezug zu 4 diskutiert und müssen deshalb
nicht noch einmal erläutert
werden.
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Ein Standard-RS232 Verbindungsstück 40, ist über die
RS232-Schnittstelle 61 mit der Systemsteuerung 113 verbunden,
um die Verbindung von anderen kompatiblen Geräten zu dem Multiphone 20 durch
ein Standard RS232-Kabel und/oder einen Hochfrequenzanschluß zu ermöglichen.
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Eine Hochfrequenz-Schnittstelle 46 ist
in das ASIC 112 integriert um Daten, die in Signale zum
Antrieb des HF-Senders 47 übertragen werden sollen, zu
konvertieren und Signale von dem HF-Empfänger 48 in Daten umzuwandeln,
die an die Systemsteuerung 113 weitergeleitet werden. Der
HF-Sender 47 und HF-Empfänger 48 sind mit der
Antenne 1 verbunden, die HF-Energie für Empfang und Übermittlung
ins Weltall konzentriert und konvertiert. Folglich ermöglicht diese
Hochfrequenz-Schnittstelle eine drahtlose Kommunikation zwischen
dem Multiphone 20 und anderen kompatiblen Geräten.
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Schließlich umfasst das ASIC 112 noch
einen PCMCIA-Regler 60 um die Schnittstelle zwischen den
PCMCIA-Karten 84, 85 und 86 durch die PCMCIA-Verbindungen 54, 55 und 56 zu
steuern.
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Obowhl spezifische Ausführungsbeispiele der
Erfindung bereits beschrieben wurden, sei noch gesagt, das verschiedene
Abwandlungen und/oder Hinzufügungen
im Umfang der vorliegenden Erfindung möglich sind.
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Der Benützer wird es sich zu schätzen wissen,
daß weitere
Arten von Schnittstellen in die tragbare Einheit integriert werden
können
um verschiedene Arten der Datenübertragung
zu nützen
(z. B. eine Faseroptikschnittstelle)
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Um ein Beispiel zu nennen, zusätzliche
Elemente können
in die tragbare Einheit eingesetzt werden um den Empfang von Fernsehübertragungen durch
verschiedene drahtgebundene und/oder drahtlose Übermittlungsarten (z. B. Telefonleitungen,
Faseroptikkabel, UHF und Satellitenübertragungen) zu ermöglichen,
wobei die Standard-Fernsehbilder
entweder am Display 4 und/oder durch das Videogerät (VDU)
und/oder ein Standard-Fernsehgerät
angezeigt werden können.
Diese Fernsehbilder können komprimiert
und in einem passenden Medium (z. B. eine PCMCIA-Speicherkarte)
im Multiphone 20 und/oder de Hauptprozessor (CPU) gespeichert
werden. Später
können
diese gespeicherten Fernsehbilder, wenn gewünscht, dekomprimiert und auf
dem Bildschirm 4 und/oder einem VDU und/oder einem Standard-Fernsehgerät angesehen
werden und stellen somit eine Art Video auf Wunsch dar. Die Fernsehübermittlungen
können
auch dazu verwendet werden um Daten, die sich in des Multiphones
internen und externen Speicher befinden, schnell zu aktualisieren.
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Der Endverbraucher wird es sich außerdem zu
schätzen
wissen, daß die
tragbare Einheit so geplant werden kann, daß zusätzliche Elemente wie z. B.
Frequenzabgleichlogik mit beinhaltet werden können, um eine drahtlose Datenübertragung
sowie Empfang über
einen größeren Frequenzbereich
(z. B. von 500 Hz bis 10 Ghz) zu ermöglichen, wie von verschiedenen
potenziellen Anwendungen gewünscht.
In diesen Fällen
wurde eine multifunktionale und/oder zusätzliche Antenne benötigt werden.
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Obwohl in den beschriebenen Ausführungsbeispielen
die Form sowohl der tragbaren als auch der Basiseinheit als rechteckig
angegeben wird, kann diese Form durchaus auf Wunsch abgeändert werden.
Es ist auch möglich,
daß es
entweder wünschenswert
und/oder notwendig ist die Position der einzelnen Elemente sowohl
in der tragbaren als auch der Basiseinheit abzuändern, um Verlässlichkeit,
Instandhaltbarkeit und die entsprechende Ergonomie zu maximieren.