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Die Erfindung betrifft ein mobiles Anschlusselement zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz, über welches eine mobile Einheit mit elektrischer Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz versorgt werden kann und welches einen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz enthält, so dass die mobile Einheit durch das mobile Anschlusselement auch dann mit elektrischer Energie versorgt werden kann, falls das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird.
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Mobile Einheiten, beispielsweise ein Mobiltelefon, sind für gewöhnlich auf eine vom Stromnetz unabhängige, tragbare Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2011 000 735 U1 ist eine Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zur Stromversorgung über USB bekannt, welche ein Hauptkörper, indem ein Aufnahmeraum vorgesehen ist und an dessen Oberfläche eine Öffnung vorgesehen ist, eine Steuerschaltplatte, die im Aufnahmeraum angeordnet ist, um die Stromversorgung für eine USB-Stromausgangsschnittstelle zu steuern, wobei die USB-Stromausgangsschnittstelle auf die Öffnung abgestimmt angeordnet ist, und eine Stromleitung, die an die Steuerschaltplatte elektrisch angeschlossen ist und zum Einleiten eines Gleichstroms dient, umfasst.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mobiles Anschlusselement zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz anzugeben, mit welchem eine mobile Einheit auch dann noch mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wenn das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein mobiles Anschlusselement zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz, über welches elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges mit elektrischer Energie versorgt werden, welches ein Andockelement zum mechanischen Verbinden des mobilen Anschlusselements mit dem Kraftfahrzeug und zum Anbinden des mobilen Anschlusselements an das Kraftfahrzeug-Bordnetz, eine Anschlusseinheit zum Anschließen einer mobilen Einheit an das mobile Anschlusselement und wenigstens eine mit dem Andockelement und der Anschlusseinheit verbundene Stromleitung zum Weiterleiten von elektrischer Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz an die Anschlusseinheit aufweist. Dabei weist das mobile Anschlusselement weiter einen mit der wenigstens einen Stromleitung gekoppelten Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz auf.
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Grundgedanke ist somit, dass mobile Anschlusselement mit einem Energiespeicher zu versehen, in welchem elektrische Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz gespeichert werden kann, welche dann zur Versorgung der mobilen Einheit genutzt werden kann, wenn das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird.
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Ein derartiges mobiles Anschlusselement hat den Vorteil, dass mit diesem eine mobile Einheit auch dann noch mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wenn das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird. So sind mobile Einheiten, beispielsweise ein Mobiltelefon, für gewöhnlich auf eine vom Stromnetz unabhängige, tragbare Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen. Diese Energie kann dem Mobiltelefon von einem wiederaufladbaren Energiespeicher, einem Akkumulator, zur Verfügung gestellt werden. Wenn der Akkumulator geladen ist, kann das Mobiltelefon mitgenommen und ortsunabhängig benutzt werden. Ist die im Akkumulator gespeicherte Energie verbraucht, so muss dieser wieder neu gefüllt werden. Für dieses von Zeit zu Zeit notwendige Aufladen des Akkumulators eines Mobiltelefons werden Ladegeräte eingesetzt, welche mit dem Stromnetz verbunden sind und welche ausgangsseitig über eine Steuerungselektronik elektrische Energie zum Aufladen des Akkumulators abgeben können. Beispielsweise bei längeren Reisen stellt sich dabei das Problem, dass das Mobiltelefon unterwegs von Zeit zu Zeit wieder aufgeladen werden muss, ein öffentliches Stromnetz jedoch nicht immer zugänglich ist. Die anhaltende Tendenz zur Miniaturisierung des Mobiltelefons setzt weiter der Größe des Akkumulators Grenzen, da durch die Größe des Akkumulators die Größe des Mobiltelefons mitbestimmt wird. Ein derartiges mobiles Anschlusselement hat nunmehr den Vorteil, dass dieses die Möglichkeit bietet, eine mobile Einheit, beispielsweise ein Mobiltelefon, an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz anzubinden, um diesem, unabhängig von einem öffentlichen Stromnetz, die zum Betrieb notwendige elektrische Energie zu entnehmen, ohne das hierzu ein weiterer Anschluss oder weitere Verbindungselemente vonnöten wären. Weiter kann das mobile Anschlusselement dabei einen derart großen Energiespeicher aufweisen, dass, unabhängig von der Größe der mobilen Einheit, genügend Energie für die mobile Einheit bereitgestellt werden kann, um diese über einen längeren Zeitraum ortsunabhängig, das heißt auch außerhalb des Kraftfahrzeuges, benutzen zu können.
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Dabei kann der Energiespeicher wenigstens eine wiederaufladbare Batterie umfassen. Wiederaufladbare Batterien können nach Entladung umweltfreundlich wiederverwendet werden und zeichnen sich ferner durch ein günstiges Preis-Masse-Energie-Verhältniss aus.
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Zudem kann es sich bei der Anschlusseinheit um eine USB-Schnittstelle handeln. Mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien können im laufenden Betrieb miteinander verbunden und angeschlossene Geräte sowie deren Eigenschaften automatisch erkannt werden. Weiter sind mobile Einheiten für gewöhnlich auch mit derartigen USB-Schnittstellen ausgestattet, so dass diese derart mit dem mobilen Anschlusselement verbunden werden können, um die zum Betrieb der mobilen Einheit notwendige elektrische Energie dem Kraftfahrzeug-Bordnetz, falls das mobile Anschlusselement mechanisch mit dem Kraftfahrzeug verbunden und mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz gekoppelt ist, oder dem Energiespeicher, falls das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug getrennt ist, zu entnehmen.
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Weiter kann das mobile Anschlusselement ein gemeinsames Gehäuse, in welchem das Andockelement, die Anschlusseinheit, die wenigstens eine Stromleitung sowie der Energiespeicher untergebracht sind, aufweisen. Mittels dieses Gehäuses kann einerseits der Energiespeicher mechanisch geschützt werden. Andererseits kann das mobile Anschlusselement als einstückiges System ausgebildet werden. Das mobile Anschlusselement kann somit als ein Stück mit einer entsprechend ausgebildeten Universalschnittstelle eines Kraftfahrzeuges verbunden, beispielsweise in diese eingesteckt oder eingeschoben werden, um eine Stromversorgung der mobilen Einheit beziehungsweise ein Aufladen des Energiespeichers mit Strom zu ermöglichen. Auch sind derartige einstückige Systeme beim ortsunabhängigen Gebrauch der mobilen Einheit, insbesondere außerhalb des Kraftfahrzeuges, einfach zu handhaben.
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Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch ein System zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz, über welches elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges mit elektrischer Energie versorgt werden, angegeben. Das System weist dabei ein oben beschriebenes mobiles Anschlusselement, eine fahrzeugseitig ausgebildete Universalschnittstelle zum mechanischen Verbinden des Andockelements mit dem Kraftfahrzeug und zum Anbinden des Andockelements an das Kraftfahrzeug-Bordnetz, eine mobile Einheit sowie ein Verbindungselement zum Verbinden der mobilen Einheit mit der Anschlusseinheit auf.
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Ein derartiges System hat den Vorteil, dass mit diesem eine mobile Einheit auch dann noch mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wenn das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird. So sind mobile Einheiten, beispielsweise ein Mobiltelefon, für gewöhnlich auf eine vom Stromnetz unabhängige, tragbare Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen. Diese Energie kann dem Mobiltelefon von einem wiederaufladbaren Energiespeicher, einem Akkumulator, zur Verfügung gestellt werden. Wenn der Akkumulator geladen ist, kann das Mobiltelefon mitgenommen und ortsunabhängig benutzt werden. Ist die im Akkumulator gespeicherte Energie verbraucht, so muss dieser wieder neu gefüllt werden. Für dieses von Zeit zu Zeit notwendige Aufladen des Akkumulators eines Mobiltelefons werden Ladegeräte eingesetzt, welche mit dem Stromnetz verbunden sind und welche ausgangsseitig über eine Steuerungselektronik elektrische Energie zum Aufladen des Akkumulators abgeben können. Beispielsweise bei längeren Reisen stellt sich dabei das Problem, dass das Mobiltelefon unterwegs von Zeit zu Zeit wieder aufgeladen werden muss, ein öffentliches Stromnetz jedoch nicht immer zugänglich ist. Die anhaltende Tendenz zur Miniaturisierung des Mobiltelefons setzt weiter der Größe des Akkumulators Grenzen, da durch die Größe des Akkumulators die Größe des Mobiltelefons mitbestimmt wird. Ein derartiges System hat nunmehr den Vorteil, dass dieses die Möglichkeit bietet, die mobile Einheit, beispielsweise ein Mobiltelefon, durch das mobile Anschlusselement und die Universallschnittstelle an das Kraftfahrzeug-Bordnetz anzubinden, das heißt anzukoppeln, um diesem, unabhängig von einem öffentlichen Stromnetz, die zum Betrieb der mobilen Einheit notwendige elektrische Energie zu entnehmen, ohne das hierzu ein weiterer Anschluss oder weitere Verbindungselemente vonnöten wären. Weiter kann das mobile Anschlusselement dabei einen derart großen Energiespeicher aufweisen, dass, mittels des Systems, unabhängig von der Größe der mobilen Einheit, genügend Energie für die mobile Einheit bereitgestellt werden kann, um diese über einen längeren Zeitraum ortsunabhängig, das heißt auch außerhalb des Kraftfahrzeuges, benutzen zu können. Fahrzeugseitig bedeutet hierbei, dass es sich um Komponenten oder Funktionen eines Kraftfahrzeuges handelt, das heißt dass die Universalschnittstelle in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Insbesondere ist die Universalschnittstelle dabei derart ausgebildet, dass diese formschlüssig mit dem Andockelement in Eingriff tritt.
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Dabei kann das System weiter ein Betätigungselement zum Trennen der Verbindung zwischen dem Andockelement und der fahrzeugseitig ausgebildeten Universalschnittstelle bei manueller Bedienung des Betätigungselements aufweisen. Mittels des Betätigungselements, welches beispielsweise ein Schalter, ein Drehregler oder ein Taster ist, kann ein Benutzer somit auf einfache Art und Weise die Verbindung zwischen dem Andockelement und der fahrzeugseitig ausgebildeten Universalschnittstelle, das heißt dem mobilen Anschlusselement und dem Kraftfahrzeug-Bordnetz, trennen, um die mobile Einheit mittels der im Energiespeicher gespeicherten Energie über einen längeren Zeitraum ortsunabhängig, das heißt auch außerhalb des Kraftfahrzeuges, betreiben beziehungsweise benutzen zu können.
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Die fahrzeugseitig ausgebildete Universalschnittstelle kann dabei in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges ausgebildet sein. Als Mittelkonsole bezeichnet man den Teil des Armaturenbrettes eines gewöhnlichen Kraftfahrzeuges, der zwischen den beiden vorderen Fußräumen angeordnet ist und sich bis auf eine Position zwischen den Vordersitzen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt. Diese wird im Wesentlichen zur Aufnahme von Bedien- und Anzeigeelementen benutzt, wie beispielsweise Schalter zur Einstellung des Fahrwerksmodus, Schaltelemente zur Aktivierung und Deaktivierung von Fahrerassistenzsystemen, Eingabeelement zur Bedienung der Warnblinkanlage, Eingabeelemente zur Veränderung der Motorsteuerung, oder Eingabeelemente zur Steuerung eines zentralen Bordcomputers. Da diese Elemente mit einer oder mehreren zugeordneten Schnittstelleneinrichtungen und den zugehörigen Endeinrichtungen dabei über die ihnen zugeordnete Busteilnehmerstation und die Busleitung mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz gekoppelt sind, kann hierbei eine Anbindung an das Kraftfahrzeugbordnetz auf einfache Art und Weise realisiert werden, ohne dass aufwändige und kostspielige Umbauten vonnöten wären.
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Bei dem Verbindungselement kann es sich weiter um ein USB-Kabel handeln. Mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien können im laufenden Betrieb miteinander verbunden und angeschlossene Geräte sowie deren Eigenschaften automatisch erkannt werden. Da mobile Einheiten für gewöhnlich mit USB-Schnittstellen ausgestattet sind, können diese über ein USB-Kabel, insbesondere ein USB-Stromversorgungskabel, derart mit einer USB-Schnittstelle des mobilen Anschlusselements verbunden werden, um die zum Betrieb der mobilen Einheit notwendige elektrische Energie dem Kraftfahrzeug-Bordnetz, falls das mobile Anschlusselement mechanisch mit dem Kraftfahrzeug verbunden und mit dem Kraftfahrzeug-Bordnetz gekoppelt ist, oder dem Energiespeicher, falls das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug getrennt ist, zu entnehmen.
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Bei der mobilen Einheit kann es sich weiter um ein Mobiltelefon, einen Laptop oder ein Smartphone handeln. So ist es insbesondere bei derartigen Geräten wünschenswert, dass genügend elektrische Energie zur Verfügung steht, um diese Geräte über einen längeren Zeitraum hinweg ortsunabhängig benutzen zu können.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein mobiles Anschlusselement zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz angegeben wird, mit welchem eine mobile Einheit auch dann noch mit elektrischer Energie versorgt werden kann, wenn das mobile Anschlusselement mechanisch von dem Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt wird.
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Das mobile Anschlusselement bietet dabei die Möglichkeit, eine mobile Einheit, beispielsweise ein Mobiltelefon, an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz anzubinden, um diesem, unabhängig von einem öffentlichen Stromnetz, die zum Betrieb notwendige elektrische Energie zu entnehmen, ohne das hierzu ein weiterer Anschluss oder weitere Verbindungselemente vonnöten wären. Weiter kann das mobile Anschlusselement dabei einen derart großen Energiespeicher aufweisen, dass, unabhängig von der Größe der mobilen Einheit, genügend Energie für die mobile Einheit bereitgestellt werden kann, um diese über einen längeren Zeitraum ortsunabhängig, das heißt auch außerhalb des Kraftfahrzeuges, benutzen zu können.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Systems zum Anschließen einer mobilen Einheit an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems 1 zum Anschließen einer mobilen Einheit 2 an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 eines Kraftfahrzeuges 4 gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
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Wie 1 zeigt, weist das System 1 dabei weiter ein mobiles Anschlusselement 5 sowie eine fahrzeugseitig ausgebildete Universalschnittstelle 6 auf. Fahrzeugseitig bedeutet hierbei, dass es sich um Komponenten oder Funktionen eines Kraftfahrzeuges handelt, das heißt dass die Universalschnittstelle in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
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Das mobile Anschlusselement 5 der 1 weist dabei ein Andockelement 7 zum mechanischen Verbinden des mobilen Anschlusselements 5 mit dem Kraftfahrzeug 4 und zum Anbinden des mobilen Anschlusselements 5 an das Kraftfahrzeug-Bordnetz 3, eine Anschlusseinheit 8 zum Anschließen der mobilen Einheit 2 an das mobile Anschlusselement 5 und eine mit dem Andockelement 7 und der Anschlusseinheit 8 verbundene Stromleitung 9 zum Weiterleiten von elektrischer Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz, über welches elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges 4 mit elektrischer Energie versorgt werden, an die Anschlusseinheit 8 auf. Dabei ist weiter ein mit der Stromleitung 9 gekoppelter Energiespeicher 10 zum Speichern von elektrischer Energie aus den Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 zu erkennen.
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Gemäß den Ausführungsformen der 1 ist das mobile Anschlusselement 5 dabei mit dem Kraftfahrzeug 4, das heißt dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 mechanisch verbunden. Insbesondere ist die Universalschnittstelle 6 derart ausgebildet, dass diese formschlüssig mit dem Andockelement 7 des mobilen Anschlusselements 5 in Eingriff tritt. Somit wird die mobile Einheit 2 an das Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 angebunden, um diesem 3, unabhängig von einem öffentlichen Stromnetz, die zum Betrieb notwendige elektrische Energie zu entnehmen, ohne das hierzu ein weiterer Anschluss oder weitere Verbindungselemente vonnöten wären.
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Der dargestellte Energiespeicher 10 umfasst dabei eine wiederaufladbare Batterie 11.
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Weiter handelt es sich bei der Anschlusseinheit 8 um eine USB-Schnittstelle 12. Da die dargestellte mobile Einheit 2 dabei ebenfalls eine USB-Schnittstelle 13 aufweist, handelt es sich bei einem dargestellten Verbindungselement 14 zum Verbinden der mobilen Einheit 2 mit der Anschlusseinheit 8 um ein USB-Kabel 15. Dies hat den Vorteil, dass mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien im laufenden Betrieb miteinander verbunden und angeschlossene Geräte sowie deren Eigenschaften automatisch erkannt werden können.
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Auch ist ein gemeinsames Gehäuse 16 zu erkennen, indem das Andockelement 7, die Anschlusseinheit 8, die Stromleitung 9 sowie der Energiespeicher 10 untergebracht sind. Mittels dieses Gehäuses 16 kann einerseits der Energiespeicher 10 mechanisch geschützt werden, andererseits kann das mobile Anschlusselement 5 als einstückiges System ausgebildet werden.
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Auch zeigt 1 ein Betätigungselement 17 zum Trennen der Verbindung zwischen dem Andockelement 7 und der fahrzeugseitig ausgebildeten Universalschnittstelle 6 bei manueller Bedienung des Betätigungselements 17. Bei dem Betätigungselement der 1 handelt es sich dabei um einen Schalter 18. Ferner kann es sich bei dem Betätigungselement aber auch beispielsweise um einen Drehregler oder einen Taster handeln.
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Gemäß den Ausführungsformen der 1 ist die fahrzeugseitig ausgebildete Universalschnittstelle 6 dabei in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges ausgebildet, um eine einfache Anbindung an das Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 realisieren zu können. Die Mittelkonsole wird dabei durch den mit Bezugszeichen 19 versehene strichlierte Linie symbolisiert.
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Bei der mobilen Einheit 2 der 1 handelt es sich ferner um ein Mobiltelefon 20. Ferner kann es sich bei der mobilen Einheit aber auch beispielsweise um einen Laptop oder ein Smartphone handeln.
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Systems 30 zum Anschließen einer mobilen Einheit 2 an ein Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Komponenten und Bauteile mit gleicher Konstruktion oder Funktion wie in 1 tragen dieselben Bezugszeichen und werden nicht extra erörtert.
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Das System 30 gemäß den Ausführungsformen der 2 unterscheidet sich dabei von dem System 1 gemäß den Ausführungsformen der 1 dadurch, dass das mobile Anschlusselement 5 mit dem Kraftfahrzeug 4 nicht mechanisch verbunden ist, insbesondere das Andockelement 7 nicht mit der fahrzeugseitig ausgebildeten Universalschnittstelle 6 in Eingriff steht, da beispielsweise das Betätigungselement manuell bedient wurde.
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Bei dem System 30 gemäß den Ausführungsformen der 2 stellt das mobile Anschlusselement 5 über den Energiespeicher 10, in welchem elektrische Energie aus dem Kraftfahrzeug-Bordnetz 3 gespeichert ist, nunmehr genügend elektrische Energie zum Betreiben der mobilen Einheit 2 bereit, um diese über einen längeren Zeitraum ortsunabhängig, das heißt auch außerhalb des Kraftfahrzeuges, benutzen zu können.
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Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Mobile Einheit
- 3
- Kraftfahrzeug-Bordnetz
- 4
- Kraftfahrzeug
- 5
- mobiles Anschlusselement
- 6
- Universalschnittstelle
- 7
- Andockelement
- 8
- Anschlusseinheit
- 9
- Stromleitung
- 10
- Energiespeicher
- 11
- wiederaufladbare Batterie
- 12
- USB-Schnittstelle
- 13
- USB-Schnittstelle
- 14
- Verbindungselement
- 15
- USB-Kabel
- 16
- Gehäuse
- 17
- Betätigungselement
- 18
- Schalter
- 19
- Mittelkonsole
- 20
- Mobiltelefon
- 30
- System
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011000735 U1 [0003]