Pictures of the Future Frühjahr 2005
Patente Forscher / In aller Kürze
Patente Forscher
Jedes Jahr zeichnet Siemens herausragende Mitarbeiter aufgrund ihrer Patentanmeldungen als "Erfinder des Jahres" aus. Die Preisträger werden unter Tausenden von Forschern und Entwicklern aus allen Bereichen ausgewählt. Im vergangenen Geschäftsjahr meldete das Unternehmen etwa 5 000 Patente an. Stellvertretend stellen wir zwei Forscher vor, deren Erfindungen neue Möglichkeiten der Verkehrssteuerung eröffnen und die Auswertung von Bildern erleichtern.
Wenn die Ampel mit dem Auto spricht
Bessere Kommunikation: Erfindungen von Dr. Paul Mathias könnten das Autofahren sicherer und den Verkehr effizienter machen
Künftig könnte eine Ampel einem Auto eine Geschwindigkeitsempfehlung geben. Dank einer Erfindung von Dr. Paul Mathias aus München ließen sich so Staus in Städten vermeiden, und das Fahren könnte sicherer und komfortabler werden. Wenn nämlich Ampeln Daten mit Fahrzeugen in der Nähe austauschen, dann werden neue Informationsdienste oder Warnfunktionen möglich. So wären grüne Wellen einfacher zu realisieren, wenn jedes Fahrzeug die optimale Geschwindigkeit hätte. Fahrer würden zudem eine Alarmmeldung von ihrem Bordcomputer erhalten, wenn ein anderer Autofahrer bei Rot in eine Kreuzung einzufahren droht, weil das System die zu hohe Geschwindigkeit des Fahrzeugs erkennt. Auch die Betreiber der Infrastruktur können von solch einem System profitieren. Die bessere Kommunikation würde herkömmliche Verkehrssteuerungen ergänzen und effizienter machen. Siemens will Prototypen der Entwicklung von Mathias im Rahmen von Forschungsprojekten in einer deutschen Großstadt errichten. Der Mathematiker hat seit 1997 bereits 13 Erfindungen zum Patent angemeldet, die die Entwicklung von Verkehrssystemen vorangebracht haben und weitere Innovationen vorbereiteten.
Sinnsuche in der Datenflut der Bilder
Alles eine Frage der Interpretation: Dr. Dorin Comaniciu entwickelt mathematische Verfahren, die Bilder zuverlässig interpretieren
Ob in der medizinischen Bildgebung oder der Verkehrsbeobachtung – eine riesige Menge an Daten muss gesichtet und sinnvoll eingeordnet werden. Dr. Dorin Comaniciu vom Siemens-Forschungszentrum Princeton, USA, arbeitet an autonomen Computersystemen, die visuelle Informationen zuverlässig interpretieren können. Die Technik kommt dann zum Einsatz, wenn Daten fehlerhaft oder unvollständig sind. Siemens Medical Solutions verwendet Comanicius neue Methoden beispielsweise zur Entwicklung von Systemen, die kontinuierlich die Bewegung des inneren Herzmuskels mittels Ultraschallsequenzen analysieren. Mit diesen Systemen lassen sich Herzerkrankungen – die Haupttodesursache in Europa und den USA – wesentlich früher erkennen. Doch Comanicius Erfindungen können noch mehr: zum Beispiel den Verkehr vor einem Auto beobachten und dem Bordcomputer Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug liefern. Eine auf der Windschutzscheibe angebrachte Kamera filmt dabei den Verkehrsfluss und übermittelt die Daten an den Bordcomputer. Dort erkennt das Verfahren das vorausfahrende Auto und verfolgt dessen Bewegungen. Der Fahrer braucht sein Fahrzeug dann nicht mehr aktiv zu steuern, da es automatisch in konstanter Entfernung dem Vordermann folgt. Diese Lösung wurde für den anstrengenden Stop-and-Go-Verkehr entwickelt. In Tunneln hilft Comanicius System, den Verkehr mit Kameras zu überwachen. Wenn es einen Stau oder einen Geisterfahrer erkennt, setzt es eine Warnmeldung an die Verkehrsleitzentrale ab. Seit 1999 hat Dorin Comaniciu 68 Patentanmeldungen eingereicht – etwa eine pro Monat – die alle ein Ziel verfolgen: Aus einem kontinuierlichen Strom von Bilddaten sollen aussagekräftige, quantifizierbare Informationen gewonnen werden.
In aller Kürze
Fernsehen auf dem Handy
Studie für DVB-H: Das Gerät hat ein berührungsempfindliches Display und vereint die Funktionen von Fernseher und Handy
Ein neues Multimediagerät von Siemens kann digitales Fernsehen unterwegs empfangen und sogar interaktiv mitgestalten. Die Studie vereint die Funktionen eines Fernsehgeräts und eines Mobiltelefons. Das Gerät beherrscht den DVB-H-Übertragungsstandard (Digital Video Broadcasting for Handhelds). Mit Hilfe des Rückkanals des verwendeten Mobilfunkstandards können Nutzer über den Touchscreen beispielsweise Wünsche an einen Musikkanal schicken oder nach dem Ansehen eines Kinotrailers einen Sitzplatz im Kino buchen. Während des Fernsehens kann auch telefoniert werden. Das Programm kann mit einer eingebauten Rekorderfunktion auf den internen Speicher oder eine externe Speicherkarte aufgenommen werden. Das Multimediagerät, das etwa so groß wie ein Taschenkalender ist, enthält eine Digitalkamera mit 1,3 Megapixel und besitzt sämtliche Funktionen des Siemens-Handys S65. So ist das Telefonieren in allen GSM-Mobilfunknetzen der Welt möglich. Die zwei neben dem Großdisplay integrierten Lautsprecher verhelfen dem Gerät zu einem verblüffend satten Stereosound. Die Sendeinformationen bekommt das Gerät in Zeitschlitzen in kleinen Paketen. Dies hat den Vorteil, dass die kurzen Übertragungspausen den Akku entscheidend entlasten. So kann das Gerät bis zu drei Stunden Fernsehbilder empfangen. Handys mit DVB-H-Technik sollen im Jahr 2006 in den Handel kommen.
Tutenchamun: Kein Mord
Berühmte Mumie im Computertomographen: Der ägyptische Chefarchäologe Zahi Hawass (links) überwachte die Untersuchung
Ägyptische Experten haben die 3 000 Jahre alte Mumie des Pharaos Tutenchamun mit unerreichter Detailgenauigkeit in einem Computertomographen (CT) untersucht. In Zusammenarbeit mit dem ägyptischen Chefarchäologen Zahi Hawass fanden sie dabei keine Hinweise auf einen Mord. Es war das erste Mal seit der Entdeckung der Mumie 1922, dass sie aus ihrem Grab im Tal der Könige bei Luxor entfernt wurde. 1968 wurde nach einer Röntgenanalyse des Kopfes vermutet, dass der Pharao durch einen heftigen Schlag getötet worden war. Die 1 700 Schichtaufnahmen der neuen CT-Untersuchung vom Januar 2005 bestätigten diese Theorie nicht. Der Pharao brach sich möglicherweise kurz vor seinem Tod im Alter von 19 Jahren den Oberschenkel. Einige beteiligte Experten glauben daher, er sei an einer Entzündung gestorben, da auf den Bildern in der Wunde Harz von der Mumifizierung, aber kein Heilungsprozess erkennbar sei. Andere Fachleute vermuten, dass Archäologen die Verletzung verursachten, da es keine Hinweise auf Blutungen gebe. Tutenchamun wurde in einem CT Somatom Emotion 6 untersucht, der in einen Lkw eingebaut und daher sehr mobil ist. Im Verlauf des drei- bis fünfjährigen Foschungsprojekts werden noch weitere Mumien mit dem Siemens-CT gescannt.
Handy mit Projektor
Ausgeklügelte Technik: Die drehbare Einheit mit dem Laser kann ein Bild an verschiedene Stellen projizieren
Ingenieure von Siemens Communications haben ein Labormodell eines Handys mit eingebautem Projektor entwickelt und auf der Messe CeBIT 2005 in Hannover demonstriert. Damit kann eine Tastatur oder das Display des Geräts auf eine Oberfläche projiziert werden. Das Mobiltelefon besitzt einen drehbaren Bügel, in dem die Projektoreinheit mit einem Halbleiterlaser sitzt. Je nach Stellung des Bügels erfolgt die Projektion auf das Gehäuse selbst, eine Oberfläche oder eine Wand. Damit könnten sogar Präsentationen für kleinere Gruppen gezeigt werden. Bedient wird das Gerät mit einem Stift, der zum Schreiben auf der virtuellen Tastatur und zudem als Bluetooth-Headset dient. Für die Erkennung des Stiftes verwenden die Forscher eine schlaue Kombination aus Ultraschall und Infrarot. Die Stiftspitze sendet laufend Infrarotblitze zu einem Sensor im Gehäuse. Diese setzen den Startpunkt für die Messung. Zugleich gehen von der Spitze Ultraschallsignale aus, die an zwei Stellen im Gehäuse erfasst werden. Aus der Zeitdifferenz der Signale berechnet eine Software die exakte Position des Stifts.