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Dokumentenidentifikation DE102005039944A1 19.04.2007
Titel Scom (Single Controlled Operation Matrix)
Anmelder Karsten-Zeitz, Uwe, 59494 Soest, DE
Erfinder Karsten-Zeitz, Uwe, 59494 Soest, DE
Vertreter Busse & Busse Patentanwälte, 49084 Osnabrück
DE-Anmeldedatum 24.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005039944
Offenlegungstag 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse H04B 1/00(2006.01)A, F, I, 20050824, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04B 1/08(2006.01)A, L, I, 20050824, B, H, DE   
Zusammenfassung Bisher gab es Autoradios mit integrierter Navigation, bei denen die Prioritäten der unterschiedlichen Funktionen durch Mikroprozessoren verwaltet wurden. So dominieren beispielsweise Verkehrsfunkansagen (TA) stets die CD-Wiedergabe und schalten diese temporär ab, da den Verkehrsfunkansagen eine höhere Priorität zugewiesen wurde. Die Navigation hingegen senkt nur den Lautstärkepegel der CD-Wiedergabe während der Ansage und wird ihrerseits von den Verkehrsfunkansagen temporär abgeschaltet. Die Verbreitung von portablen Navigationssystemen und MP3-Playern stellt aber ein Problem bei der Verwaltung dieser in Verbindung mit dem Autoradio dar. Da es sich häufig um Geräte unterschiedlicher Hersteller handelt, ist eine Verknüpfung und interne Steuerung unmöglich. Das SCOM-System bietet eine Anbindung und Verwaltung externer Audio-/Videoquellen unterschiedlichster Hersteller.
SCOM erkennt anhand der eingehenden Audio-/Videosignale, welche Quellen aktiv sind. Eine im SCOM implementierte Matrix und Prioritätenliste entscheidet dann, welche Verknüpfungen oder Schaltvorgänge aktiviert werden müssen. Dies kann auch durch Fernübertragung (Infrarot, Funk, fernmeldetechnisch oder Internet...etc.) erfolgen. Durch den Einsatz frequenzselektiver oder pegelselektiver Signal-Detektoren sind auch Steuerungen denkbar, die Schaltvorgänge in Abhängigkeit des Frequenzspektrums bzw. ab oder bis zu einem bestimmten Signalpegel auslösen.
SCOM ist aufgrund seiner Verknüpfungs- und ...

Beschreibung[de]
1.) Erfindungsgegenstand:

Die Erfindung betrifft eine Technik, mit deren Hilfe beliebige eigenständige und unabhängige Geräte (herstellerübergreifend), die Audio-, Video- oder ähnliche Signale (A/V) abgeben, miteinander zu einer durch automatisierte Abläufe gesteuerten Funktionseinheit verknüpft werden können, ohne dass es notwendig wäre in diese Geräte einzeln einzugreifen, um steuerungstechnische Verknüpfungen miteinander zu schaffen.

Die erforderlichen Schaltvorgänge werden durch die A/V-Signale selbst ausgelöst und mittels einer Matrix (wahlweise auf analoger, digitaler, Soft- oder Hardwarebasis) in einem externen, eigenständigen Gerät verknüpft.

SCOM steht für „Signal Controlled Operation Matrix".

2.) Bekannte Techniken:

Bekannte sind Mikroprozessorgesteuerte Geräte. Hier wird die Verwaltung der eingehenden Audiosignale auf Softwarebasis verwaltet. Über Eingabegeräte und Display können die Vorgaben vom Benutzer eingegeben und kontrolliert werden, oder die Steuerung erfolgt komplett automatisch im Hintergrund, gesteuert von einer Software.

Ein Beispiel für ein bekanntes integriertes System ist ein Autoradio, bestehend aus einem integrierten CD-Abspielgerät, einem UKW-Tuner und einer GPS-Navigationskomponente (NAV).

Ein solches Gerät wird in sich selbst verwaltet und besitzt bereits interne Prioritätskriterien. So dominieren beispielsweise Verkehrsfunkansagen (TA) stets die CD-Wiedergabe und schalten diese temporär ab, da ihnen eine höhere Priorität zugewiesen wurde.

Im Navigationsteil des Gerätes gibt es zur Bilddarstellung auch eine Sprachausgabe. Deren Priorität dieser ist etwas niedriger, als die der TA, und so wird die CD-Wiedergabe während der Ansage nicht abgeschaltet, sondern nur in der Lautstärke abgesenkt. Die NAV Sprachausgabe, wird aber ggf. wiederum von der TA dominiert und während einer Verkehrsmeldung temporär abgeschaltet.

3.) Die Grenzen der bekannten Techniken:

Unmöglich wird aber eine automatisierte Verknüpfung mehrerer eigenständiger, von einander unabhängiger Geräte (evtl. noch unterschiedlicher Hersteller und Standards) auf diese Weise, die zu einem komplexen Audio/Videosystem zusammengefügt werden sollen.

Die Kommunikation mit anderen Geräten findet üblicherweise über produkt- oder herstellerspezifische Schnittstellen statt. Fremdgeräte ohne diese können nicht ins System integriert werden.

Dieser Fall liegt zum Beispiel vor, wenn ein Autoradio im Fahrzeug um beliebige weitere eigenständige Audio/Videoquellen erweitert werden soll, die automatisiert verwaltet werden sollen. Hier bedarf es der übergeordneten und unabhängigen Steuerungseinheit SCOM.

4.) Erfindung:

SCOM löst dieses Problem auf innovative Weise und ermöglicht eine Verknüpfung sowie Prioritätsverwaltung eigenständiger und unabhängiger Audiogeräte in einem komplexen Audio/Videosystem.

Kernpunkt der Erfindung ist eine Verknüpfungsmatrix, über welche die von Signaldetektoren (S/D) bereitgestellten Informationen in komplexe Schaltvorgänge umgesetzt werden können.

SCOM erkennt anhand der An- oder Abwesenheit und der quantitativen Eigenschaften der eingehenden Audio/Videosignale, welche Quellen aktiv sind. Eine im SCOM implementierte Matrix und Prioritätsliste entscheidet dann, welche Verknüpfungen oder Schaltvorgänge aktiviert werden müssen. Dies kann dann auch auf durch Fernübertragung (Infrarot, Funk, fernmeldetechnisch oder Internet etc.) erfolgen.

Durch den Einsatz frequenzselektiver oder pegelselektiver Signal-Detektoren (S/D) sind auch Steuerungen denkbar, die Schaltvorgänge in Abhängigkeit des Frequenzspektrums bzw. ab oder bis zu einem bestimmten Signalpegel auslösen.

5.) Anwendungsbeispiel 1:

Konkret kann man sich ein einfaches Autoradio als in sich geschlossenes, komplexes System vorstellen (Tuner, CD, Cassette). Dies soll nun mit weiteren Audioquellen erweitert werden, indem dessen Ausgangssignal in einen Mischer mit SCOM Funktion geführt wird, in den noch weitere externe Audioquellen gespeist werden

  • – Das Tonsignal eines DVD- Players (DVD),
  • – das Tonsignal eines Mobiltelefons (TEL),
  • – und die Sprachausgabe eines portablen Navigationssystems (NAV).

Die vorhandenen Quellen sollen nun nach der folgenden Prioritätsliste verwaltet werden:

  • 1.) TA (Verkehrsfunk), TEL
  • 2.) NAV
  • 3.) DVD

Ein Signaldetektor (S/D) erkennt ein ankommendes DVD Tonsignal und schaltet dessen Kanal frei, sodass es über die Lautsprecher hörbar wird. Trifft nun ein TA Signal ein, erkennt dies ein weiterer S/D und unterdrückt über die Verknüpfungsmatrix das DVD Signal für diese Zeitspanne.

Genauso wird ein Anruf auf dem TEL von einem weiteren S/D erkannt und dieser auf Priorität über das DVD Signal durchgeschaltet, um ungestört telefonieren zu können.

Eine Ansage aus dem NAV jedoch bekommt geringere Priorität, wobei in diesem Falle das DVD Signal nur um beispielsweise 20dB abgesenkt wird, zugunsten einer besseren Sprachverständlichkeit während der NAV Ansage.

Möglich sind auch Kreuzverknüpfungen wie z.B.

TEL unterdrückt DVD vollständig, jedoch NAV oder TA kommen mit verringertem Pegel durch, um auch während des Telefonierens nicht auf Verkehrsfunk und Navigations-Sprachausgabe verzichten zu müssen.

6.) Anwendungsbeispiel 2:

Ebenfalls denkbar sind Anwendungen, wo durch ein ankommendes Audio/Videosignal beliebige Schaltvorgänge ausgelöst werden, wodurch z.B. Stellmotoren aktiviert werden, um für die DVD Wiedergabe einen Monitor aus der Ruheposition in die Betrachtungsposition zu bewegen, Beleuchtung zu steuern, Zusatzverstärker einzuschalten, vorprogrammierte Abläufe eigenständiger Anwendungen zu starten, etc. Viele weitere Anwendungen sind denkbar.

Auch kompliziertere Verknüpfungen sind denkbar und können durch entsprechende Hardwarekonfiguration realisiert werden.

7.) Anwendungsbeispiel 3:

Automatic Input Select. Diese Anwendung ermöglicht eine automatische Eingangswahl z.B. eines Verstärkers, die nicht durch den Verstärker, sondern durch die Signalquellen selbst gesteuert wird. Basierend auf einem chronologischen oder Prioritätsprinzip ist entweder die gerade aktive Quelle hörbar, und sobald diese versiegt, die nächste mit der entsprechenden Priorität, oder jede beliebige aktive Quelle kann von einer anderen mit besonderer Priorität dominiert werden.

8.) Funktionsprinzip:

Die Erkennung eingehender Audiosignale geschieht mittels eines Signaldetektors (S/D).

Dieser besteht aus einem frequenzselektiven NF-Verstärker, dem ein Spitzenwertgleichrichter nachgeschaltet ist. Die so entstandene geglättete Gleichspannung erreicht einen Komparator, der diese mit einer voreingestellten Referenzspannung vergleicht. Beim Überschreiten einer festgelegten Schwelle kippt dieser vom LOW in den HIGH Zustand und löst einen Schaltvorgang aus.

Ein jeder Audiokanal enthält einen solchen S/D, dessen Schaltzustand in einer nachfolgenden logischen Verknüpfung ausgewertet und zur Prioritätensteuerung verwendet werden kann.

Im einfachsten Fall schaltet ein ankommendes Audiosignal 1, detektiert durch einen S/D, für die Dauer seiner Anwesenheit ein Audiosignal 2 stumm.


Anspruch[de]
Eine Technik(SCOM=Signal Controlled Operation Matrix) mit deren Hilfe beliebige eigenständige und unabhängige Geräte(Hersteller übergreifend), die Audio-, Video- oder ähnliche Signale(A/V) abgeben, miteinander zu einer durch automatisierte Abläufe gesteuerten Funktionseinheit verknüpft werden können, ohne in die jeweilige Gerätesteuerung einzugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderlichen Schaltvorgänge durch die von den Geräten gesendeten AN Signale mittels einer Matrixwahlweise auf analoger, digitaler, Soft- oder Hardwarebasis) selbst Ausgelöst werden, welche in einem externen, eigenständigen Gerät untergebracht ist.






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