DE102006029506B4 - Eingabevorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eingabevorrichtung (4), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Display (12) zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest einem über dem ersten Display angeordneten zweiten Display (14) zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem zweiten Display (14) angeordneten Touchscreen (11) zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche (16) des Touchscreens (11), wobei die Bedienfläche (16) auf einer dem zweiten Display (14) abgewandten Seite des Touchscreens (11) angeordnet ist, wobei der Touchscreen (11) mit dem zweiten Display (14) verbunden ist, und wobei ein Aktor (13) zum Bewegen des Touchscreens (11) mit dem zweiten Display (14) gegenüber dem ersten Display (12) in zumindest eine Richtung vorgesehen ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Touchscreen.
- Ein Touchscreen ist z.B. aus der
DE 201 02 197 U1 bekannt. In derDE 201 02 197 U1 ist ein Touchscreen zur Visualisierung von elektronischen Signalen und einer bestätigenden Berührungseingabe von Zeichen und Symbolen bestehend aus einer Funktionsebene zur Visualisierung und Tasteingabe und einer hierzu korrespondierenden, höher gelegenen, punktuell deformierbaren Schutzebene offenbart. Dabei wird bei einer Auswahl bestimmter Punkte der Funktionsebene mittels Berührung über die Schutzebene hinweg mindestens ein Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) des Benutzers wahrnehmbar an der Position des Berührungspunktes in der deformierten Schutzebene erzeugt und das Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) durch exzentrisch, inner- und/oder unterhalb der Funktionsebene angeordnete Schwingungselemente erzeugt. Zudem erfolgt bei dem aus derDE 201 02 197 U1 bekannten Touchscreen die Weiterleitung der erzeugten Schwingungen von der Funktions- auf die Schutzebene durch direkten Kontakt der beiden Ebenen und/oder über die Randbereiche der Ebenen durch starre oder elastische Verbindungselemente. - Touchscreens sind zudem z.B. aus der
US 4 885 565 A und derEP 920 704 B1 EP 1 560 102 A1 entnommen werden. - Die
US 6 661 425 B1 offenbart eine Informationseingabe- und -ausgabevorrichtung mit einer Überlagerungsbild-Extraktionseinheit, die einen Teil für eine Überlagerungsdarstellung aus einem Bild extrahiert, um den extrahierten Bildteil als ein Überlagerungsbild auszugeben. Es sind ferner eine Masken-Erzeugungseinheit zur Erzeugung eines Maskenmusters sowie eine sogenannte Basisbilderzeugungseinheit vorgesehen, die das Maskenmusterbild und das Originalbild synthetisiert, um ein Basisbild zu erzeugen. - Die
EP 1 544 720 A1 offenbart eine Eingabevorrichtung mit einer Bildanzeigeeinheit zur Anzeige von Informationen sowie ein Berührungsfeld, mit dem ein Benutzer eine Eingabeoperation von Information durch Berührung eines Abschnitts durchführen kann, der der Position entspricht, an der die Information der Bildanzeigeeinheit angezeigt wird. Zudem ist ein mehrschichtiges piezoelektrisches Element vorgesehen, das an der Bildanzeigeeinheit angeordnet ist, und für einen Benutzer verschiedene Arten von haptischen Feedback erzeugt. - Aus der
DE 201 80 024 U1 bzw. der korrespondierendenWO 01/54109 A1 WO 01/54109 A1 - Haptische Rückkopplung ist zudem aus der
US 6 429 846 B2 ,derWO 03/038800 A1 US 5 988 902 A , derWO 99/26230 A1 WO 97/21160 A1 DE 200 22 244 U1 und derWO 03/41046 A1 - Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen zu verbessern. Es ist wünschenswert, eine besonders gut für Kraftfahrzeuge geeignete Eingabevorrichtung zu schaffen.
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Eingabe¬vorrichtung ein erstes Display zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest ein über dem ersten Display angeordnetes zweites Display zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem zweiten Display angeordneten Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens umfasst, wobei die Bedienfläche auf einer dem zweiten Display abgewandten Seite des Touchscreens vorgesehen und mit diesem verbunden ist. Zudem ist vorgesehen, dass die Eingabevorrichtung einen Aktor zum Bewegen des Touchscreens mit dem zweiten Display in zumindest eine Richtung umfasst.
- Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
- Ein Touchscreen im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein transparenter Touchscreen. Ein Display im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Display bzw. Matrixdisplay zur variablen Darstellung von Informationen. Ein erstes Display im Sinne der Erfindung kann z.B. ein TFT sein.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand zwischen dem ersten Display und dem zweiten Display variabel.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Display zumindest in einem wesentlichen Bereich transparent.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung eine Steuerung zur derartigen Ansteuerung des zweiten Displays, dass mittels des zweiten Displays ein Bedienelement und/oder eine Warnmeldung darstellbar ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des ersten Displays eine Erläuterung des Bedienelementes und/oder ein Kontext des Bedienelementes darstellbar.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand zwischen dem ersten Display und dem zweiten Display variabel. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Display zumindest in einem wesentlichen Bereich transparent.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung eine Steuerung zur derartigen Ansteuerung des Aktors, dass der Touchscreen zur Bestätigung einer Berührung einer Bedienfläche des Touchscreens bewegbar ist. Dabei ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass das Bedienelement mittels des zweiten Displays darstellbar ist. In einer weiteren Ausgestaltung ist mittels des ersten Displays eine Erläuterung des Bedienelementes und/oder ein Kontext des Bedienelementes darstellbar.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung wird mittels des ersten Displays eine Erläuterung des Bedienelementes und/oder ein Kontext des Bedienelementes dargestellt.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Touchscreen zur Bestätigung einer Berührung der Bedienfläche des Touchscreens bewegt.
- Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
- Eine Berührung des Touchscreens kann im Sinne der Erfindung auch oder nur ein Drücken auf den Touchscreen sein.
- Mittels eines Displays dargestellte Bedienelemente im Sinne der Erfindung können Button, Druckschalter, Schieber, Drehknöpfe usw. sein.
- Es kann vorgesehen sein, dass eine auf einem Display dargestellte Information, wie eine Information im engen Sinne, ein Bedienelement, eine Warnung usw., von einem Display zu einem nächsten Display „bewegt“ werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass dies mit einer haptischen Bestätigung durch Bewegen des Touchscreens verbunden ist.
- Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei unterschiedlichen Displays unterschiedliche haptische Rückkopplungen zugeordnet sind. Diese haptische Rückkopplungen unterscheiden sich dabei insbesondere derart, dass sie für einen durchschnittlichen Bediener unterscheidbar sind.
- Es kann vorgesehen sein, dass ein graphisches Element bei leichter Berührung des Touchscreen bewegbar und bei starker Berührung des Touchscreens ausführbar ist. Beiden Funktionen können unterschiedliche haptische Rückkopplungen zugeordnet sein.
- Es kann vorgesehen sein, dass auf dem (hinteren) ersten Display inaktive Bedienelemente und auf dem (vorderen) zweiten Display aktive Bedienelemente dargestellt werden. Wird ein inaktives Bedienelement aktiv, also die hinterlegte Funktion bedienbar, so wird das betreffende Bedienelement mittels des zweiten Displays dargestellt.
- Es kann auch vorgesehen sein, eines der Displays, insbesondere das zweite Display, zur Anzeige alternativer Eingabefunktionen, wie z.B. Spracherkennung oder Gestenerkennung, zu nutzen.
- Eine weitere Erfindung bzw. Ausgestaltung betrifft ein Navigationssystem mit einerinsbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden - Eingabevorrichtung, wobei die Eingabevorrichtung ein erstes Display zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest ein über dem ersten Display angeordnetes zweites Display zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem zweiten Display angeordneten Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens umfasst, und wobei die Eingabevorrichtung eine Steuerung zur derartigen Ansteuerung des ersten und des zweiten Displays umfasst, dass mittels des ersten Displays eine Karte und mittels des zweiten Displays eine Richtungsangabe und/oder ein Bedienelement darstellbar ist.
- Eine weitere Erfindung bzw. Ausgestaltung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems mit einer - insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden - Eingabevorrichtung, wobei die Eingabevorrichtung ein erstes Display zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest ein über dem ersten Display angeordnetes zweites Display zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem zweiten Display angeordneten Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens umfasst, und wobei mittels des ersten Displays eine Karte und mittels des zweiten Displays eine Richtungsangabe und/oder ein Bedienelement dargestellt wird.
- Eine weitere Ausgestaltung betrifft ein Diagnosesystem mit einer vorgenannten Eingabevorrichtung, wobei die Eingabevorrichtung eine Steuerung zur derartigen Ansteuerung des ersten und des zweiten Displays umfasst, dass mittels des ersten Displays Diagnoseinformationen und mittels des zweiten Displays eine Richtungsangabe und/oder ein Bedienelement darstellbar ist.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges in einer Innenansicht; -
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung in einer Prinzipdarstellung; -
3 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß2 in einer perspektivischen Seitenansicht; -
4 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß2 in einer perspektivischen Seitenansicht; und -
5 zeigt ein Verfahren zum Betrieb der Eingabevorrichtung gemäß2 . -
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges1 in einer Innenansicht. In dem Kraftfahrzeug1 ist unterhalb eines Armaturenbretts3 ein Lenkrad2 angeordnet. Das Armaturenbrett3 weist eine neben dem Lenkrad2 angeordnete Eingabevorrichtung4 auf. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Eingabevorrichtung4 entsprechende Eingabevorrichtung auch in dem Lenkrad2 angeordnet sein. Alternativ kann auch eine mit Bezugszeichen5 bezeichnete Anzeige entsprechend der Eingabevorrichtung4 ausgestaltet sein. -
2 zeigt die Eingabevorrichtung4 in einer Prinzipdarstellung.3 und4 zeigen die Eingabevorrichtung4 in einer reduzierten perspektivischen Seitenansicht. Die Eingabevorrichtung4 umfasst ein Display12 zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest ein über dem Display12 angeordnetes weiteres, im wesentlichen transparentes, Display14 zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem Display14 angeordneten Touchscreen11 zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche16 des Touchscreens11. Zwischen dem Display12 und dem Display14 können weitere, im Wesentlichen transparente, Displays angeordnet sein. In einer optionalen Ausgestaltung umfasst die Eingabevorrichtung4 einen Aktor13 zum Bewegen des Touchscreens11 in zumindest eine Richtung. Eine Ausgestaltung des Aktors13 kann z.B. derEP 1 560 102 A1 entnommen werden. Darüber hinaus sind als Aktor13 z.B. Piezoaktoren oder so genannte Voicecoils einsetzbar. Es kann vorgesehen sein, dass der Abstand D zwischen dem Display12 und dem Display14 variabel ist. - Die Eingabevorrichtung
4 umfasst weiterhin eine Steuerung10 , mittels der durch Ausgabe entsprechender Anzeigesignale A1 und A2 auf den Displays12 und14 unterschiedliche Informationen dargestellt werden können. Zudem liest die Steuerung10 ein von dem Touchscreen11 ausgegebenes Positionssignal P ein, das die Position einer Berührung der Bedienfläche16 oder eines Drückens auf die Bedienfläche16 angibt. Zudem steuert die Steuerung10 - sofern vorgesehen - durch Ausgabe eines Steuersignals S die Bewegung des Aktors13 . Es kann vorgesehen sein, dass mittels des Touchscreens11 zumindest zwei unterschiedliche Druckstufen unterscheidbar sind. In diesem Fall umfasst das Positionssignal P auch das Ausmaß des auf den Touchscreen11 ausgeübten Drucks. - Die Displays
12 und14 und der Touchscreen11 können in einem Gehäuse angeordnet sein. In einer alternativen Ausgestaltung der Eingabevorrichtung4 ist das Display12 in einem - nicht dargestellten - Gehäuse angeordnet, das mittels des Aktors13 gegenüber dem Display12 bewegbar ist. Außen am dem Gehäuse ist über dem Display12 das Display14 und über dem Display14 der Touchscreen11 angeordnet. Das Gehäuse ist im Bereich des Displays14 transparent. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Display14 Teil des Gehäuses ist. - In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Eingabevorrichtung
4 das Display12 , das über dem Display12 angeordnete Display14 , den über dem Display14 angeordneten Touchscreen11 sowie ein zwischen dem Display12 und dem Display14 (für den Fall dass der Touchscreen11 mit dem Display14 verbunden und gegenüber dem Display12 bewegbar ist) oder zwischen dem Display14 und dem Touchscreen11 (für den Fall dass der Touchscreen11 gegenüber dem Display14 bewegbar ist) angeordnetes - nicht dargestelltes - flexibles Element zum Verhindern des Eindringens von Partikeln zwischen dem Display12 und dem Display14 (für den Fall dass der Touchscreen11 mit dem Display14 verbunden und gegenüber dem Display12 bewegbar ist) bzw. zwischen dem Display14 und dem Touchscreen11 (für den Fall dass der Touchscreen11 gegenüber dem Display14 bewegbar ist). Das flexible Element ist dabei vorteilhafterweise derart am Rand des Touchscreens angeordnet, dass es eine Anzeigefläche des Displays12 bzw.14 im Wesentlichen nicht verdeckt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das flexible Element eine Steifigkeit auf, die derart auf eine Masse des Touchscreens11 und des Displays14 bzw. eine Masse des Touchscreens11 abgestimmt ist, dass der Touchscreen11 in Verbindung mit dem flexiblen Element in Bewegungsrichtung eine mechanische Eigenfrequenz zwischen 5Hz und 150Hz aufweist. Dabei wird die Eigenfrequenz insbesondere auf den Aktor13 abgestimmt bzw. der Aktor13 entsprechend der Eigenfrequenz ausgewählt. Das flexible Element kann aus einem geschäumten Material, wie z.B. Polyurethan, oder einem Elastomer bestehen. Das flexible Element kann entsprechend derUS 4 044 186 oder der korrespondierendenDE 2 349 499 ausgestaltet sein. - Für den Fall dass der Touchscreen
11 mit dem Display14 verbunden und gegenüber dem Display12 bewegbar ist, kann vorgesehen sein, dass die mittels des Displays14 dargestellte Information gegenläufig verschoben wird, so dass sie für einen Betrachter als nicht bewegt erscheint. - In dem in
3 dargestellten Zustand dient die Eingabevorrichtung4 als Mensch-Maschine-Schnittstelle für ein Navigationssystem. Dazu wird mittels des Displays12 eine Karte100 und mittels des Displays14 eine Richtungsangabe101 und ein Warnhinweis110 dargestellt. Mittels des Displays14 können auch Verkehrszeichen und/oder Bedienelemente dargestellt werden. Es kann auch vorgesehen werden, dass mittels des Displays14 ein Auswahlfenster zur Auswahl eines vergrößerten Kartenausschnitts dargestellt werden kann. Warnungen können mit einem akustischen Signal verbunden werden. - In dem in
4 dargestellten Zustand dient die Eingabevorrichtung4 als Mensch-Maschine-Schnittstelle für ein Diagnosesystem. Dazu werden mittels des Displays12 Diagnoseinformationen150 und mittels des Displays14 Bedienelemente151 ,152 dargestellt. Durch Berühren des Touchscreens11 im Bereich der Bedienelemente151 ,152 kann die mittels des Displays12 angezeigte Diagnoseinformationen150 geändert werden. Durch Bewegen des Touchscreens11 kann eine haptische Bestätigung einer erfolgreichen Bedienung eines der Bedienelemente151 ,152 erfolgen. Dabei können unterschiedlichen Bedienelementen151 ,152 unterschiedliche haptische Effekte zugeordnet werden. Insbesondere kann Bedienelementen mit einer Warnfunktion ein besonderer haptischer Effekt zugeordnet werden. Es kann auch vorgesehen werden, dass mittels des Displays14 Details der Diagnoseinformationen150 dargestellt werden. Dabei kann auch vorgesehen werden, dass diese von einem Bediener von dem Display12 aus dem Hintergrund auf das Display14 in den Vordergrund gezogen werden können. -
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betrieb der Eingabevorrichtung4 . Dabei wird in einem Schritt20 mittels des Displays14 ein Bedienelement und mittels des Displays12 eine Erläuterung des Bedienelementes und/oder ein Kontext des Bedienelementes dargestellt. Dem Schritt20 folgt eine Abfrage21 , ob die Bedienfläche16 des Touchscreens11 im Bereich dieses Bedienelementes berührt wird. Wird die Bedienfläche16 des Touchscreens11 nicht im Bereich dieses Bedienelementes berührt, so folgt der Abfrage21 der Schritt20 . Wird die Bedienfläche16 des Touchscreens11 dagegen im Bereich dieses Bedienelementes berührt, so folgt der Abfrage21 ein Schritt22 , in dem eine dem Bedienelement zugeordnete Funktion ausgeführt wird. Dem Schritt22 folgt der Schritt20 , wobei unter Umständen der Bedienung des Bedienelementes entsprechende andere Informationen angezeigt werden. - Obwohl in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug als besonders geeigneter Anwendung für die Erfindung beschrieben soll die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt sein.
- BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Lenkrad
- 3
- Armaturenbrett
- 4
- Eingabevorrichtung
- 5
- Anzeige
- 10
- Steuerung
- 11
- Touchscreen
- 12, 14
- Display
- 13
- Aktor
- 16
- Bedienfläche
- 20,22
- Schritt
- 21
- Abfrage
- 100
- Karte
- 101
- Richtungsangabe
- 110
- Warnhinweis
- 150
- Diagnoseinformationen
- 151, 152
- Bedienelement
- A1, A2
- Anzeigesignal
- D
- Abstand
- P
- Positionssignal
- S
- Steuersignal
Claims (9)
- Eingabevorrichtung (4), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Display (12) zur optischen Darstellung von Informationen, zumindest einem über dem ersten Display angeordneten zweiten Display (14) zur optischen Darstellung von Informationen und einen über dem zweiten Display (14) angeordneten Touchscreen (11) zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche (16) des Touchscreens (11), wobei die Bedienfläche (16) auf einer dem zweiten Display (14) abgewandten Seite des Touchscreens (11) angeordnet ist, wobei der Touchscreen (11) mit dem zweiten Display (14) verbunden ist, und wobei ein Aktor (13) zum Bewegen des Touchscreens (11) mit dem zweiten Display (14) gegenüber dem ersten Display (12) in zumindest eine Richtung vorgesehen ist.
- Eingabevorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem ersten Display (12) und dem zweiten Display (14) variabel ist. - Eingabevorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Display (14) zumindest in einem wesentlichen Bereich transparent ist. - Eingabevorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (10) zur derartigen Ansteuerung des zweiten Displays (14) vorgesehen ist, dass mittels des zweiten Displays (14) ein Bedienelement (151, 152) oder eine Meldung, insbesondere eine Warnmeldung, (101,110, 150) darstellbar ist. - Eingabevorrichtung nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels des ersten Displays (12) eine Erläuterung des Bedienelementes (151, 152) oder ein Kontext des Bedienelementes (151, 152) darstellbar ist. - Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (10) zur derartigen Ansteuerung des Aktors (13) vorgesehen ist, dass der Touchscreen (11) zur Bestätigung einer Berührung einer Bedienfläche (16) des Touchscreens (11) bewegbar ist.
- Verfahren zum Betrieb einer Eingabevorrichtung (4) mit einem ersten Display (12) zur optischen Darstellung von Informationen, mit zumindest einem über dem ersten Display (12) angeordneten zweiten Display (14) zur optischen Darstellung von Informationen und mit einem über dem zweiten Display (14) angeordneten Touchscreen (11) zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens, wobei die Bedienfläche (16) auf einer dem zweiten Display (14) abgewandten Seite des Touchscreens (11) angeordnet ist, wobei der Touchscreen (11) mit dem zweiten Display (14) verbunden ist, wobei ein Aktor (13) zum Bewegen des Touchscreens (11) mit dem zweiten Display (14) gegenüber dem ersten Display (12) in zumindest eine Richtung vorgesehen ist, und wobei eine Darstellung eines Bedienelementes (151, 152) und/oder einer Meldung, insbesondere einer Warnmeldung (101,110,150) mittels des zweiten Displays (14) erfolgt.
- Verfahren nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Darstellung einer Erläuterung des Bedienelementes (151, 152) oder eines Kontextes des Bedienelementes (151, 152) mittels des ersten Displays (12) erfolgt. - Verfahren nach
Anspruch 7 oder8 dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegen des Touchscreens (11) zur Bestätigung einer Berührung der Bedienfläche (16) des Touchscreens (11) erfolgt.
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