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Infotainmentsysteme im Kraftfahrzeug - Grundlagen, Komponenten, Systeme und Anwendungen
Vorwort
6
Autorenverzeichnis
8
Beiträge und Mitarbeiter
10
Inhaltsverzeichnis
12
1 Einführung
17
1.1 Anwendungen
18
1.1.1 Entertainment
18
1.1.2 Information
18
1.1.3 Assistenz
19
1.1.4 Kommunikation
21
2 Akustik und Audiotechnik
23
2.1 Schall und Hören
24
2.1.1 Grundgrößen der Akustik
25
2.1.2 Schallausbreitung im Raum
27
2.1.3 Hören
30
2.1.4 Raumwahrnehmung
32
2.1.5 Maskierung und Störgeräusche
33
2.2 Signale und Systeme
34
2.2.1 Lineare zeitinvariante Systeme
34
2.2.2 Faltung
35
2.2.3 Signale im Frequenzbereich
36
2.2.4 Filter
40
2.2.5 Rauschen
43
2.3 Digitale Audioelektronik
44
2.3.1 Digitale Zahlendarstellung
45
2.3.2 Abtastung und Digitalisierung
46
2.3.3 D/A-Wandlung
53
2.3.4 Deltamodulation
54
2.3.5 Sigma-Deltamodulation
55
2.3.6 Pulsweitenmodulation
57
2.3.7 Diskrete Transformationen
58
2.3.8 Digitale Filter
60
2.3.9 Darstellung von Audiosignalen bei Speicherung und Übertragung
62
2.4 Verstärker
63
2.4.1 Stetige Endstufen
64
2.4.2 Geschaltete Endstufen
66
2.5 Wiedergabe von akustischen Signalen
68
2.5.1 Eigenschaften
69
2.5.2 Weitere Wandlerprinzipien
74
2.5.3 Bauformen und Ausführungen von Lautsprechern
75
2.5.4 Einbau und Gehäuse
76
2.5.5 Frequenzweichen
78
2.5.6 Anforderungen an Audiosysteme im Automobil
80
2.5.7 Integration ins Fahrzeug
81
2.6 Mikrophone
82
2.6.1 Wirkung und Bauformen
83
2.7 Sprachverarbeitung
87
2.7.1 Sprachausgabe
87
2.7.2 Spracheingabe
89
2.8 Zum Weiterlesen
90
2.9 Literatur zu Audiotechnik
92
3 Anzeigetechnik
95
3.1 Licht und Sehen
97
3.1.1 Sehen
97
3.1.2 Lichtmessung
100
3.1.3 Räumliches Sehen
101
3.1.4 Material und Farbe
101
3.1.5 Farbmessung und Farbsynthese
103
3.2 Displaytechnik
106
3.2.1 Aufbau von Bildern
106
3.2.4 Flüssigkristallanzeigen
113
3.2.5 Emissive Anzeigen
120
3.2.6 Flat Panel Monitore
123
3.3 Einsatz von Anzeigen im Fahrzeug
124
3.3.1 Kombiinstrument
124
3.3.2 Displays am Fahrerarbeitsplatz
126
3.3.3 Weitere Displays
127
3.4 Zum Weiterlesen
128
3.5 Literatur zu Anzeigetechnik
129
4 Haptische Bedienschnittstellen
131
4.1 Einführung
132
4.1.1 Grundlagen zur Haptik
132
4.1.2 Betätigungshaptik
137
4.2 Analyse existierender Bedienelemente
137
4.2.1 Bedienelemente im Markt
138
4.2.2 Technische Beschreibung von Bedienelementen
143
4.2.3 Schaltgeräusch
151
4.2.4 Funktionsprinzipien von Touchscreen-Displays
152
4.3 Haptisches Design
155
4.3.1 Haptische Grundlagenuntersuchungen
155
4.3.2 Stand der Forschung
156
4.4 Ausblick
158
4.5 Zum Weiterlesen
158
4.6 Literatur zur Haptik
159
5 Netzwerke im Fahrzeug
163
5.1 Schichtenmodell der Kommunikationstechnik
166
5.2 Schicht 1: Physikalische Bitübertragung
168
5.2.1 Leitungen
168
5.2.2 Transceiver
171
5.2.3 Optische Übertragungstechnik
174
5.2.4 Netzwerktopologien
176
5.2.5 Synchronisation, Leitungscodierung und Modulation
177
5.3 Schicht 2: Sicherungsschicht
180
5.3.1 Rahmenbildung
180
5.3.2 Medienzugri.– MAC
182
5.3.3 Kommunikationssteuerung
183
5.3.4 Zeitverhalten
184
5.3.5 Fehlerbehandlung
185
5.4 Schicht 3: Vermittlungsschicht
187
5.5 Schicht 4: Transportschicht
189
5.6 Quality of Service (Dienstg ute)
190
5.7 TCP/IP Stack
191
5.7.1 IPv4
191
5.7.2 IPv6
192
5.7.3 TCP und UDP
194
5.8 Höhere Protokollschichten
196
5.9 Fahrzeuginterne Netzwerke
197
5.9.1 LIN
197
5.9.2 CAN
199
5.9.3 Zeitgesteuerte Bussysteme
201
5.9.4 Integration ins Fahrzeug
202
5.10 MOSTR – Media Oriented Systems Transport
203
5.10.1 Netzwerkkonzept
203
5.10.2 Protokollstruktur
205
5.10.3 Power- und Netzwerk-Management
209
5.11 IEEE 1394 FireWire
210
5.12 Speicherung von Daten im Kfz
216
5.12.1 Flash-Speicher
217
5.12.2 Optische Medien
217
5.12.3 Anwendungen
220
5.13 Zum Weiterlesen
220
5.14 Literatur zu Netzwerken im Fahrzeug
222
6 Konnektivität
225
6.1 Motivation
225
6.2 Kommunikationsbereiche
226
6.3 Allgemeine Grundlagen
227
6.4 Modulationsverfahren
229
6.4.1 Grundlagen
230
6.4.2 Phase Shift Keying – PSK
230
6.4.3 Quadrature Amplitude Modulation – QAM
231
6.4.4 Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM
231
6.4.5 UltraWideBand – UWB
233
6.4.6 Scrambling
233
6.5 Kompression und Verschlüsselung
234
6.5.1 Datenkompression
234
6.5.2 Verschlüsselungstechnologien
234
6.6 Mobilfunknetze – Kommunikation weltweit
235
6.6.1 Grundsätzlicher Aufbau von Mobilfunknetzen
235
6.6.2 Eingesetzte Technik an der Luftschnittstelle
239
6.6.3 Mobilfunknetze der 2. Generation
241
6.6.4 Mobilfunknetze der 3. Generation
247
6.6.5 WiMAX
253
6.6.6 Zusammenfassung Mobilfunknetze
255
6.7 Broadcast-Netze
255
6.7.1 Digitales Fernsehen (DVB)
255
6.7.2 Digitaler Rundfunk und Multimedia (DAB, DMB)
257
6.7.3 Positionierung
258
6.8 Kommunikation im Nahbereich
262
6.8.1 WLAN
262
6.8.2 DSRC
265
6.9 Kommunikation im Auto und ums Auto herum
268
6.9.1 Bluetooth
268
6.9.2 Universal Serial Bus (USB)
276
6.9.3 RFID
278
6.10 Vereinheitlichung
279
6.10.1 CALM
280
6.11 Zum Weiterlesen
281
7 Plattform-Software
283
7.1 Softwarearchitekturen
283
7.1.1 Notation
284
7.3 Betriebssysteme
310
7.3.1 Parallelisierung
311
7.3.2 Prozesskommunikation
312
7.3.3 Prozessplanung – Scheduling
313
7.3.4 Speichermanagement
315
7.4 System- & Powermanagement
317
7.4.1 Beispielarchitektur
320
7.5 Diagnose
324
7.5.1 Beispielarchitektur
325
7.6 Ressourcenmanagement
328
7.6.1 Beispielarchitektur
330
7.7 Zum Weiterlesen
334
7.8 Literatur zur Plattformsoftware
335
8 Usability – Der Mensch im Fahrzeug
337
8.1 Benutzerzentrierte Gestaltung von Benutzungsschnittstellen
337
8.1.1 Usability
337
8.1.2 Benutzerzentrierte Gestaltung
339
8.1.3 Nutzungskontextanalyse
342
8.1.4 Entwurf
345
8.1.5 Prototyping
347
8.1.6 Evaluation
348
8.1.7 Dokumentation
351
8.1.8 Gestaltungsziele jenseits von Usability
352
8.2 Informationsverarbeitung beim Menschen
353
8.2.1 Usability in dynamischen Kontexten
353
8.2.2 Informationsverarbeitungsmodell und Situation Awareness
354
8.2.3 Psychologische Konstrukte und Prozesse
356
8.2.4 Zwei Anwendungsbeispiele
362
8.3 Fahrsimulation
364
8.4 Zum Weiterlesen
366
8.5 Literatur zu Usability
367
Sachwortverzeichnis
373
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