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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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Der
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
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 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. Beispielsweise kann im Falle, dass es sich
bei dem Aufenthaltsort um einen Aufenthaltsort außerorts
handelt 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 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 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 er folgen.
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.
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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.