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Die Erfindung betrifft eine Auswertevorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einem Eingang zum Empfangen von von einem ersten Sensor erfassten Informationen und einem Eingang zum Empfangen von von einem zweiten Sensor erfassten Informationen.
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Unter dem Begriff der Fahrerassistenzsysteme (englisch: ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) werden Funktionen zusammengefasst, welche der Unterstützung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges dienen. Ziel der Fahrerassistenzsysteme ist häufig die Steigerung der Sicherheit durch die Vermeidung von Gefahrensituationen vor deren Entstehung und durch die Unterstützung des Fahrers zur Unfallvermeidung in kritischen Situationen. Weitere Ziele sind die Steigerung des Komforts durch Stressreduktion und Entlastung des Fahrers in Standardsituationen, die Erleichterung der Orientierung durch situationsabhängig aufbereitete und fahrergerecht vermittelte Umfeld-Informationen, sowie die Erhöhung des Fahrspaßes.
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Beispiele für Fahrerassistenzfunktionen sind die Antriebsschlupfregelung bzw. Traktionskontrolle wie ABS (Antiblockiersystem), ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung), ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), EDS (Elektronische Differentialsperre), sowie adaptives Kurvenlicht, Auf- und Abblendassistent für das Fahrlicht, Nachtsichtsysteme (englisch: night vision), Tempomat, Einparkhilfe, Bremsassistent, ACC (Adaptive Cruise Control) bzw. Abstandsregeltempomat, Abstandswarner, Abbiegeassistent, Stauassistent, Spurerkennungssystem, Spurhalteassistent, Spurhalteunterstützung, Spurwechselassistent, ISA (Intelligent Speed Adaption), ANB (Automatische Notbremsung), Kurvenassistent, Reifendruckkontrollsystem, Fahrerzustandserkennung, Verkehrszeichenerkennung, Platooning.
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Die Schrift
DE 11 2004 002 292 T5 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beobachtung eines blinden Flecks im seitlichen Rückraum eines Fahrzeugs. Dazu ist ein Objektdetektor vorgesehen, der Objekte im blinden Fleck überwacht. Zudem ist ein Motor für eine automatische Positionsänderung des Außenspiegels vorgesehen. Wird ein Objekt im blinden Fleck detektiert, wird die Position des Außenspiegel automatisch so verändert, dass der Fahrer den blinden Fleck visuell überwachen kann. In der Offenlegungsschrift
DE 195 19 619 A1 wird eine Justierautomatik für Außenspiegel von Fahrzeugen offenbart. Zur Justierung wird die Größe und Kopfhöhe erfasst und daraus die resultierenden Vertikalposition des Fahrzeugführer Augenbereichs errechnet um daran angepasst, die Spiegel kontinuierlich zu justieren.
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Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine effiziente Auswertevorrichtung für ein Fahrerassistenzsystem, sowie ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems und ein Computerprogrammprodukt aufzuzeigen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Auswertevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch ein Fahrerassistenzsystem, durch ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Merkmalen von nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Auswertevorrichtung umfasst einen Eingang zum Empfangen von von einem ersten Sensor erfassten Positions-Informationen betreffend einen Fahrer des Fahrzeugs, einen Eingang zum Empfangen von von einem zweiten Sensor erfassten Umgebungs-Informationen betreffend die Umgebung des Fahrzeugs, und einen Ermittlungsbestandteil zum Ermitteln eines Ausgangssignals unter Verwendung der Positions-Informationen und der Umgebungs-Informationen, wobei das Ausgangssignal eine durchzuführende Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs betrifft.
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Es kommen Positions-Informationen zum Einsatz, welche den Fahrer des Fahrzeugs betreffen. Diese können sich auf bestimmte Körperteile des Fahrers beziehen, so z. B. können die Positions-Informationen die Position der Augen des Fahrers anzeigen. Erfasst werden die Positions-Informationen von dem ersten Sensor, welcher sich vorzugsweise innerhalb des Fahrzeugs befindet. Ein vorteilhaftes Beispiel ist ein zur Überwachung der Öffnung der Augen vorgesehener Sensor, welcher auch im Rahmen einer Sekundenschlaf-Vermeidungs-Fahrerassistenzfunktion zum Einsatz kommen kann. Die Positions-Informationen können dem Ermittlungsbestandteil direkt in Form der vom ersten Sensor erfassten Daten zur Verfügung gestellt werden, oder als bereits einer Bearbeitung durch den ersten Sensor oder durch eine andere Einheit unterzogene Daten.
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Weiterhin kommen Umgebungs-Informationen zum Einsatz, welche von dem zweiten Sensor erfasst werden. Der zweite Sensor kann sich hierbei sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs befinden. Bei den Umgebungs-Informationen handelt es sich um Informationen, welche von außerhalb des Fahrzeugs stammen und von dem zweiten Sensor empfangen werden. Beispiele hierfür sind Radarstrahlung, Lidarstrahlung, IR-Strahlung, sichtbares Licht, Signale von einem Satellitenortungssystem. In diesen Fällen hängt die Art der Informationen über die Fahrzeugsumgebung, welche die Umgebungs-Informationen anzeigen, von der Art der empfangenen Strahlung ab. Es ist möglich, dass Strahlungsquellen in oder außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sind, welche die Strahlung aussenden, wonach die Strahlung reflektiert und von dem zweiten Sensor empfangen wird. Die Umgebungs-Informationen können dem Ermittlungsbestandteil direkt in Form der vom zweiten Sensor erfassten Daten zur Verfügung gestellt werden, oder als bereits einer Bearbeitung durch den zweiten Sensor oder durch eine andere Einheit unterzogene Daten.
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Der Ermittlungsbestandteil führt eine Bestimmung einer vorzunehmenden Spiegeleinstellung durch. Die Spiegel können hierbei ein Innenrückspiegel und/oder ein rechter und/oder ein linker Außenspiegel sein. Die dieser Bestimmung entsprechende Einstellung der Spiegel kann durch hierfür vorgesehen Aktuatoren vorgenommen werden, an welche das Ausgangssignal von dem Ermittlungsbestandteil – gegebenenfalls über weitere Einrichtungen – gesendet werden kann. Durch die Einstellung eines Spiegels wird seine Positionierung in Bezug zum Fahrzeug und somit insbesondere in Bezug auf die Position des Fahrers geändert, so dass der von dem Fahrer durch Blick in den Spiegel sichtbare Bereich sich ändert.
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Für die Bestimmung der durchzuführenden Spiegeleinstellung werden die Positions-Informationen und die Umgebungs-Informationen eingesetzt. Betrifft das Ausgangssignal mehrere Spiegel des Fahrzeugs, so sind folgende Arten der Berücksichtigung der Positions-Informationen und der Umgebungs-Informationen möglich: für einen, mehrere oder alle der Spiegel werden sowohl die Positions-Informationen als auch die Umgebungs-Informationen zur Bestimmung ihrer durchzuführenden Einstellung verwendet; für einen oder manche der Spiegel werden nur die Positions-Informationen zur Bestimmung ihrer durchzuführenden Einstellung verwendet, während für einen oder manche der Spiegel nur die Umgebungs-Informationen oder sowohl die Positions-Informationen als auch die Umgebungs-Informationen zur Bestimmung ihrer durchzuführenden Einstellung verwendet werden; für einen oder manche der Spiegel werden nur die Umgebungs-Informationen zur Bestimmung ihrer durchzuführenden Einstellung verwendet, während für einen oder manche der Spiegel nur die Positions-Informationen oder sowohl die Positions-Informationen als auch die Umgebungs-Informationen zur Bestimmung ihrer durchzuführenden Einstellung verwendet werden.
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In der Erfindung zeigen die Umgebungs-Informationen den Aufenthalt des Fahrzeugs an einem bestimmten Aufenthaltsort an, und das Ausgangssignal betrifft eine Anpassung der Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs an den Aufenthaltsort. In dem Falle, dass es sich bei dem Aufenthaltsort um einen Aufenthaltsort außerorts handelt, kann die Anpassung an den Aufenthaltsort einer Einstellung eines weiten Rückblicks entsprechen, und im Falle, dass es sich bei dem Aufenthaltsort um einen Aufenthaltsort innerorts handelt, kann die Anpassung an den Aufenthaltsort einer Einstellung eines gegenüber der Einstellung außerorts weniger weiten Rückblicks entsprechen. Dies entspringt der Überlegung, dass im Schnitt innerorts ein geringerer Abstand zwischen hintereinander fahrenden Fahrzeugen eingehalten wird als außerorts.
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In Weiterbildung der Erfindung zeigen die Umgebungs-Informationen das Vorhandensein von zumindest einem Objekt hinter dem Fahrzeug an, und das Ausgangssignal betrifft eine Ausrichtung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs auf das zumindest eine Objekt. Dies ist insbesondere interessant für Objekte, welche üblicherweise nicht gut sichtbar sind oder sich nicht im Zentrum des von einem Spiegel erfassten Bildausschnitts befinden. Ein Beispiel hierfür sind Bordsteine oder Straßenbegrenzungen, oder ein kleines Fahrzeug hinter dem Eigenfahrzeug.
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In Weiterbildung der Erfindung zeigen die Umgebungs-Informationen einen Abstand zu zumindest einem Objekt hinter dem Fahrzeug an, und das Ausgangssignal betrifft eine Ausrichtung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs auf den Abstand. Hierbei kann z. B. unterschieden werden zwischen einer ersten Einstellung des Innenrückspiegels für weit entfernte folgende Fahrzeuge und einer zweiten Einstellung des Innenrückspiegels und/oder eines Außenspiegels für dicht auf das Eigenfahrzeug folgende Fahrzeuge.
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In Weiterbildung der Erfindung zeigen die Umgebungs-Informationen das Befahren eines bestimmten Straßentyps an, und das Ausgangssignal betrifft eine Anpassung der Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs an den Straßentyp. Beispielsweise kann es sich bei dem bestimmten Straßentyp um eine Autobahn handeln, wobei die Anpassung an den Straßentyp einer Einstellung eines weiten Rückblicks entspricht. Dies entspringt der Überlegung, dass im Schnitt auf Autobahnen ein großer Abstand zwischen hintereinander fahrenden Fahrzeugen eingehalten wird.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist der Ermittlungsbestandteil ausgebildet zum Ermitteln des Ausgangssignals unter Verwendung der Positions-Informationen, der Umgebungs-Informationen und von dritten Informationen, wobei die dritten Informationen einen aktuell eingelegten Gang und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs betreffen. Hierdurch kann eine Anpassung der Spiegeleinstellung an die Fahrtrichtung und/oder an eine hohe bzw. niedrige Fahrtgeschwindigkeit erfolgen. Bei einer Fahrt in Rückwärtsrichtung sind in der Regel Objekte von Interesse, welche eine Parkposition des Fahrzeugs begrenzen.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug umfasst einen ersten Sensor zum Erfassen von Positions-Informationen betreffend einen Fahrer des Fahrzeugs, einen zweiten Sensor zum Erfassen von Umgebungs-Informationen betreffend die Umgebung des Fahrzeugs, sowie einen Ermittlungsbestandteil zum Ermitteln eines Ausgangssignals unter Verwendung der Positions-Informationen und der Umgebungs-Informationen, wobei das Ausgangssignal eine durchzuführende Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs betrifft, und zumindest einen Aktuator zum Durchführen der Einstellung des zumindest einen Spiegels aufgrund des Ausgangssignals.
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Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt verfügt über die Funktionalität eines Eingangs zum Empfangen von von einem ersten Sensor erfassten Positions-Informationen betreffend einen Fahrer des Fahrzeugs, sowie über die Funktionalität eines Eingangs zum Empfangen von von einem zweiten Sensor erfassten Umgebungs-Informationen betreffend die Umgebung des Fahrzeugs, und über die Funktionalität eines Ermittlungsbestandteils zum Ermitteln eines Ausgangssignals unter Verwendung der Positions-Informationen und der Umgebungs-Informationen, wobei das Ausgangssignal eine durchzuführende Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs betrifft. Unter einem Computerprogrammprodukt kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung neben dem eigentlichen Computerprogramm (mit seinem über das normale physikalische Zusammenspiel zwischen Programm und Recheneinheit hinausgehenden technischen Effekt) insbesondere ein Aufzeichnungsträger für das Computerprogramm, eine Dateisammlung, eine konfigurierte Recheneinheit, aber auch beispielsweise eine Speichervorrichtung oder ein Server, auf der bzw. dem zum Computerprogramm gehörende Dateien gespeichert sind, verstanden werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden von einem ersten Sensor Positions-Informationen betreffend einen Fahrer des Fahrzeugs erfasst, es werden von einem zweiten Sensor Umgebungs-Informationen betreffend die Umgebung des Fahrzeugs erfasst, und es wird ein Ausgangssignals unter Verwendung der Positions-Informationen und der Umgebungs-Informationen ermittelt. Hierbei betrifft das Ausgangssignal eine durchzuführende Einstellung von zumindest einem Spiegel des Fahrzeugs.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere für die erfindungsgemäße Auswertevorrichtung, wobei dies auch auf die Ausgestaltungen und Weiterbildungen zutreffen kann. Hierzu können sie weitere geeignete Mittel bzw. Funktionalitäten bzw. Schritte umfassen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1: ein Kraftfahrzeug,
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2: ein Ausschnitt aus einem Fahrerassistenzsystem.
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1 zeigt den Blick von hinten auf ein Kraftfahrzeug A, in dem sich der Fahrer F befindet. Das Fahrzeug A verfügt über einen linken Außenspiegel ASL, über einen rechten Außenspiegel ASR, sowie über einen Innenrückspiegel IS. Die Spiegel ASL, ASR, IS ermöglichen dem Fahrer F den Blick auf hinter dem Fahrzeug befindliche Objekte. Zur Verstellung der Spiegel ASL, ASR, IS sind in 1 nicht dargestellte Elektromotoren vorgesehen.
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Gegebenenfalls kann eine in 1 nicht dargestellte Eingabeeinheit vorgesehen sein, mittels welcher die Spiegel ASL, ASR, IS vom Fahrer F gesteuert verstellt werden können.
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Eine geeignete Ausrichtung der Spiegel ASL, ASR, IS ist für ein sicheres Fahren unerlässlich. Das Einstellen der Spiegel ASL, ASR, IS ist für den Fahrer F oftmals lästig, insbesondere wird oftmals vergessen, die Ausrichtung der Spiegel ASL, ASR, IS einer geänderten Situation anzupassen. Geänderte Situationen können sich z. B. bei einer Positionsänderung des Fahrers F, bei einer Änderung der Sitzeinstellung des Fahrersitzes, bei einem Wechsel des Straßentyps wie beispielsweise vom Stadtverkehr zu einer Autobahn, oder bei Änderung von Vorwärts- zu Rückwärtsfahrt ergeben.
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Das Fahrzeug A verfügt über einen ersten Sensor S1, welcher die Position des Fahrers F erfasst. Bei dem Sensor S1 kann es sich um eine Kamera handeln, welche wie beispielhaft in 1 dargestellt im Gesichtsfeld des Fahrers F angebracht ist. Der Sensor S1 kann auch Bestandteil eines Systems sein, welches der Vermeidung von Sekundenschlaf dient. Hierzu kann der Sensor S1 eine im Armaturenbrett integrierte kompakte Infrarot-Digitalkamera sein; durch Auswertung von Blickrichtung, Zahl und Dauer der Lidschläge kann ermittelt werden, ob der Fahrer F wach und aufmerksam ist.
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Das Fahrzeug A verfügt über einen oder mehrere zweite Sensoren S2, welche von außerhalb des Fahrzeugs A stammende Informationen empfangen. Bei dem Sensor S2 kann es sich z. B. um einen Radar-Sensor, einen Ultraschall-Sensor, einen Lidar-Sensor, einen Infrarot-Sensor, eine IR-Kamera oder eine sichtbares Licht detektierende Kamera, oder einen Empfänger eines Satelliten-Positionsbestimmungssystems wie GPS oder Galileo handeln. Die genannten Sensoren entsprechen den üblicherweise für Fahrerassistenzfunktionen eingesetzten Sensoren. Für die Anwendungen ACC (Adaptive Cruise Control) und Traffic Jam Assist beispielsweise eignen sich Lidar-Sensoren, für Traffic Jam Assist, Traffic Sign Recognition und Lane Departure Warning Videokameras, für Blind Spot Detection und Lane Change Assistant Radar-Sensoren, für Night Vision IR-Sensoren für das nahe und/oder ferne Infrarot, für Park Mate Ultraschall-Sensoren, und für Sensitive Guidance Kameras und Radar-Sensoren.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrerassistenzsystems, mit welchem das Fahrzeug A versehen ist. Eine Auswerteeinrichtung S empfängt von dem Sensor S1 die Informationen IN1 betreffend die Fahrerpositionierung. Die Informationen IN1 können sich auf bestimmte Merkmale beziehen, so z. B. die Kopfposition, die Augenposition, die Blickrichtung des Fahrers F. Die Informationen IN1 können die Fahrerpositionierung direkt angeben, oder die Auswerteeinrichtung S ermittelt die Fahrerpositionierung aus den Informationen IN1.
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Des weiteren empfängt die Auswerteeinrichtung S von dem Sensor S2 die Umgebungs-Informationen IN2. Die Umgebungs-Informationen IN2 können sich auf bestimmte Aspekte der Umgebung beziehen, so z. B. auf andere Fahrzeuge, auf Fahrbahnspuren, auf Verkehrsschilder. Die Informationen IN2 können die relevanten Informationen über die Fahrzeugumgebung direkt angeben, oder die Auswerteeinrichtung S ermittelt diese aus den Informationen IN2.
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Die Berücksichtigung der Informationen IN1 hat den Vorteil, dass die Spiegeleinstellung der Position der Augen des Fahrers F angepasst werden kann. Somit kann eine individuelle und der aktuellen Sitzposition entsprechende Einstellung der Spiegel ASL, ASR, IS erfolgen.
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Die Berücksichtigung der Informationen IN2 hat den Vorteil, dass die Einstellung der Spiegel der aktuellen Fahrsituation angepasst werden kann. Hierbei ist die Berücksichtigung der Informationen IN2 besonders für die Einstellung der Außenspiegel ASL, ASR vorteilhaft, weshalb im folgenden lediglich auf die Außenspiegel ASL und ASR Bezug genommen wird; es ist jedoch auch möglich, die Informationen IN2 bei der Einstellung des Innenrückspiegels IS zu verwenden.
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Die Auswerteeinrichtung S wertet die Informationen IN1 und IN2 gemeinsam aus und bestimmt aufgrund dieser Auswertung das Ausgangssignal REQ. Hierbei enthält das Ausgangssignal REQ Anweisungen zur Einstellung der Spiegel ASL, ASR, IS. Die für die Spiegeleinstellung zuständigen Aktuatoren führen die Einstellung der Spiegel ASL, ASR, IS auf das Ausgangssignal REQ hin automatisch durch, d. h. es bedarf hierzu keiner Mitwirkung durch den Fahrer F.
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Eine gemeinsame Auswertung der Informationen IN1 und IN2 in Bezug auf einen bestimmten Spiegel bedeutet hierbei, dass die durchzuführende Spiegeleinstellung weder nur von den Informationen IN1 noch nur von den Informationen IN2 abhängt. Die gemeinsame Berücksichtigung der Informationen IN1 und IN2 kann z. B. erfolgen, indem anhand der Informationen IN1 oder IN2 ein Bereich von möglichen Spiegeleinstellungen ermittelt wird, und anhand der Informationen IN2 bzw. IN1 eine dieser möglichen Spiegeleinstellungen ausgewählt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass für einen, mehrere oder alle der Spiegel ASL, ASR, IS nur die Informationen IN1 oder nur die Informationen IN2 berücksichtigt werden.
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Im folgenden werden einige Beispiele für die Verwendung der Umgebungs-Informationen IN2 genannt. Diese Strategien können jeweils für sich betrachtet oder in Kombination miteinander zum Einsatz kommen.
- • Ergeben die Informationen IN2 beispielsweise unter Verwendung eines Satelliten-Positionsbestimmungssystems, dass sich das Fahrzeug A außerorts befindet, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass eine weite Sicht nach hinten möglich ist.
- • Ergeben die Informationen IN2 beispielsweise unter Verwendung des Satelliten-Positionsbestimmungssystems, dass sich das Fahrzeug A innerorts befindet, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass eine mittelweite Sicht nach hinten möglich ist.
- • Ergeben die Informationen IN2 beispielsweise anhand des Verlaufs der Fahrbahnspurenmarkierung, dass sich das Fahrzeug A auf einer Autobahn befindet, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass eine weite Sicht nach hinten möglich ist.
- • Ergeben die Informationen IN2 z. B. aus Radar- oder Lidarmessungen, dass sich hinter dem Fahrzeug A kein weiteres Fahrzeug in der Nähe befindet, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass eine weite Sicht nach hinten möglich ist.
- • Ergeben die Informationen IN2 z. B. aus Radar- oder Lidarmessungen, dass sich in der Nähe hinter dem Fahrzeug A ein weiteres Fahrzeug befindet oder dass eine hohe Verkehrsdichte herrscht, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass die Sicht nach hinten auf die nähere Fahrzeugumgebung beschränkt ist; insbesondere kann in diesem Fall durch die Spiegelstellung eine weitgehende Reduktion des Bereichs des toten Winkels erzielt werden.
- • Ergeben die Informationen IN2 z. B. aus Ultraschallmessungen, dass sich das Fahrzeug A bei einer Rückwärtsfahrt einem Objekt wie z. B. einem Bordstein oder einem anderen Fahrzeug nähert, so werden die Spiegel ASL, ASR so eingestellt, dass dieses Objekt besonders gut sichtbar ist.
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Zusätzlich zur Verwendung der Informationen IN1 und IN2 können weitere Informationen IN3 eines Systems S3 bei der Ermittlung des Ausgangssignals REQ Berücksichtigung finden. Die Informationen IN3 können beispielsweise angeben, ob der Rückwärtsgang eingelegt ist. Trifft dies zu, können die Spiegel ASL, ASR so eingestellt werden, dass die nähere Umgebung hinter dem Fahrzeug gut sichtbar ist. Ferner können die Informationen IN3 beispielsweise angeben, mit welcher Geschwindigkeit sich das Fahrzeug A aktuell fortbewegt. Handelt es sich um eine hohe Geschwindigkeit, so kann vorgegangen werden wie obenstehend in Bezug auf Autobahnen oder den Aufenthalt außerorts beschrieben.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.