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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines toten Winkels bei einem Kraftfahrzeug.
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Hintergrund der Erfindung
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Beim Führen von Kraftfahrzeugen kann eine Situation eintreten, bei der sich zwei Fahrzeuge derart relativ zueinander bewegen, dass eines der beiden Fahrzeuge sich in einem Bereich bewegt, in dem es weder im direkten Blickfeld des Fahrers des anderen Fahrzeugs ist noch von diesem Fahrer in einem der Rückspiegel des eigenen Fahrzeugs erkannt werden kann. Dieser Bereich wird häufig als „toter Winkel“ bezeichnet und befindet sich typischerweise schräg hinter dem betroffenen Fahrzeug.
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Beispielsweise kommt es bei Überholvorgängen regelmäßig zu einer Situation, in der sich das überholende Fahrzeug von hinten dem überholten Fahrzeug nähert. Zu einem gewissen Zeitpunkt ist das überholende Fahrzeug nicht mehr in den Rückspiegeln des überholten Fahrzeugs erkennbar, der Fahrer des überholten Fahrzeugs erkennt es aber auch noch nicht neben sich. Wenn der Fahrer des überholten Fahrzeugs in dieser Situation selbst von seiner Fahrbahn ausschert, beispielsweise um ein anderes Fahrzeug überholen zu wollen, kann es zwischen den beiden Fahrzeugen zur Kollision kommen.
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Zu ähnlichen kollisionsgefährdeten Situationen kann es beim Abbiegen eines Fahrzeugs oder bei Spurwechseln auf einer mehrspurigen Straße kommen.
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Es wurden für Personenkraftwagen Assistenzsysteme entwickelt, die mithilfe von Sensoren den Bereich des toten Winkels des PKWs überwachen und den Fahrer warnen, sobald ein anderes Fahrzeug im Bereich des toten Winkels detektiert wird. Solche Assistenzsysteme werden teilweise auch als Toter-Winkel-Assistenten bezeichnet.
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Eine Überwachungseinrichtung für den toten Winkel bei Fahrzeugen ist beispielsweise in
DE 10 2007 053 033 A1 beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines toten Winkels bei einem Motorrad ermöglichen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines toten Winkels bei einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche eine Sensorik und einen Warnsignalgeber aufweist. Die Überwachungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie speziell auf ein Überwachen eines toten Winkels bei einem Motorrad, d.h. einem typischerweise neigungsfähigen, offenen und/oder zweirädrigen Fahrzeug, angepasst ist. Eine Anpassung auf spezielle Randbedingungen, wie sie typischerweise bei Motorrädern, nicht aber üblicherweise bei PKWs, anzutreffen sind, erfolgt insbesondere dadurch, dass die Sensorik dazu ausgelegt ist, ein Eindringen oder eine Präsenz eines anderen Fahrzeugs in einem Raum neben dem Motorrad zu detektieren und daraufhin ein Detektionssignal an den Warnsignalgeber zu übermitteln, und dass der Warnsignalgeber dazu ausgelegt ist, bei Empfang des Detektionssignals von der Sensorik ein haptisch und/oder akustisch wahrnehmbares Warnsignal an einen Fahrer des Motorrads zu erzeugen.
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Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
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Toter-Winkel-Assistenzsysteme für PKWs verfügen im Allgemeinen über eine Sensorik, mithilfe derer sie in der Lage sind, zu detektieren, ob sich ein anderes Fahrzeug im Bereich des toten Winkels des eigenen Fahrzeugs befindet. Die Sensorik kann hierzu beispielsweise optische Sensoren, Radarsensoren, Ultraschallsensoren oder ähnliches aufweisen, mittels derer ein Eindringen eines anderen Fahrzeugs in den Bereich des toten Winkels erkannt werden kann. Die Sensorik erzeugt dann ein Detektionssignal und leitet dies an einen Warnsignalgeber weiter. Der Warnsignalgeber ist bei PKWs regelmäßig als optischer Signalgeber ausgebildet. Beispielsweise wird in den Seitenspiegeln des Fahrzeugs ein entsprechendes Warnsignal eingeblendet, sodass der Fahrer beim reflexartigen Blick in den Seitenspiegel das Warnsignal visuell erkennen und beispielsweise einen Spurwechsel unterlassen bzw. rechtzeitig abbrechen kann.
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Bei Motorrädern wirken sich Kollisionen mit anderen Fahrzeugen meist deutlich negativer aus als bei PKWs. Insbesondere kommt es durch Kollisionen mit hoher Wahrscheinlichkeit zum Sturz des Fahrers und damit einhergehend zu hohen Verletzungsrisiken. Daher kommt der Vermeidung von Kollisionen bei Motorrädern sogar eine höhere Wichtigkeit zu als bei PKWs.
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Allerdings wurde beobachtet, dass die Art und Weise, wie Toter-Winkel-Assistenzsysteme bei PKWs ausgelegt sind, sich nicht direkt für eine analoge Übertragung auf Motorräder eignet. Das Fahren von Motorrädern und damit die Reaktionsweisen von Motorradfahrern unterscheiden sich häufig grundlegend von denjenigen, wie sie beim Fahren von PKWs typischerweise angenommen werden.
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Beispielsweise nimmt ein Motorradfahrer je nach Fahrsituation unterschiedliche Sitzpositionen auf dem Motorrad ein. Bei schneller Fahrt rückt der Fahrer beispielsweise meist nach vorne und duckt sich nieder, um Luftwiderstände zu reduzieren. In Kurven neigt sich der Fahrer auf eine Seite des Motorrads. Im Stadtverkehr reckt sich der Fahrer häufig auf, um einen besseren Überblick über die Verkehrssituation zu erhalten.
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Außerdem können luftwiderstandsbedingte Kräfte auf den Kopf des Motorradfahrers bei hohen Geschwindigkeiten erheblich sein, wodurch der Fahrer seinen Kopf nicht mehr ausreichend drehen kann, um den toten Winkel vollständig einzusehen. Die gleichen Kräfte können dazu führen, dass der Kopf bzw. Helm des Fahrers vibriert und somit eine Sicht beispielsweise auf die Rückspiegel oder auf Instrumente des Motorrads erschwert ist. Ebenfalls können Vibrationen, ausgelöst beispielsweise durch hohe Geschwindigkeiten und/oder einen Zustand des Fahrbahnbelages, auf die Rückspiegel übertragen werden, wodurch ein Erkennen von Objekten im Sichtfeld der Rückspiegel, aber auch die Wahrnehmung eingeblendeter optischer Warnsignale, zusätzlich erschwert wird.
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Es wurde erkannt, dass alle diese Effekte dazu führen können, dass visuell erzeugte Warnsignale von einem Motorradfahrer sehr viel unzuverlässiger erkannt werden, als dies bei PKW-Fahrern der Fall ist. Es wird daher vorgeschlagen, bei einem Toter-Winkel-Assistenten für ein Motorrad statt visuell erkennbarer Warnsignale haptisch und/oder akustisch erkennbare Warnsignale zu erzeugen, um dem Fahrer zu signalisieren, dass sich ein anderes Fahrzeug in seinem toten Winkel befindet.
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Insbesondere haptisch wahrnehmbare Warnsignale können von einem Motorradfahrer gut erkannt werden. Dies trifft vor allem dann zu, wenn das haptisch wahrnehmbare Warnsignal direkt am Körper des Fahrers erzeugt wird. Haptisch wahrnehmbare Warnsignale werden in diesem Zusammenhang teilweise auch als taktile Warnsignale bezeichnet.
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Zwar können alternativ auch akustisch wahrnehmbare Signale als Warnsignale verwendet werden, da diese ebenso wie taktile Signale auch vom Fahrer erkannt werden können, wenn dieser gerade nicht auf die Spiegel oder das Display des Motorrads schaut. Allerdings kann es je nach Fahrsituation aufgrund von z.B. lauten Motor- oder Windgeräuschen schwierig sein, akustische Signale zu hören bzw. als Warnsignale zu erkennen.
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Beispielsweise kann der Warnsignalgeber in ein Kleidungsstück des Fahrers des Motorrads integriert sein, sodass z.B. Vibrationen, Schwingungen, ein Klopfen oder ähnliche haptisch wahrnehmbare Signale direkt auf die Haut des Fahrers einwirken können und somit vom Fahrer einfach und unzweideutig erkannt werden können. Der Warnsignalgeber kann hierbei fest an dem Kleidungsstück angebracht sein, beispielsweise in dieses eingenäht sein. Alternativ kann der Warnsignalgeber reversibel entfernbar an dem Kleidungsstück angebracht sein, beispielsweise in eine Tasche eingelegt, an eine Innenseite angeknöpft oder angeklettet oder ähnliches sein.
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Beispielsweise kann der Warnsignalgeber in eine Jacke des Fahrers des Motorrads integriert sein. Die Jacke des Fahrer steht für gewöhnlich nicht in direktem Kontakt mit dem vibrierenden Motorrad, sodass in der Jacke erzeugte haptische Signale vom Fahrer gut von durch das fahrende Motorrad erzeugten Vibrationen unterschieden und als Warnsignale erkannt werden können. Alternativ kann der Warnsignalgeber auch in andere Kleidungsstücke wie beispielsweise Handschuhe, einen Nierengurt, eine Hose, Schuhe oder auch einen Helm integriert sein.
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Für den Fall, dass der Warnsignalgeber in dem Kleidungsstück in einem während der Fahrt seitlichen Bereich des Kleidungsstückes integriert ist, kann es für den Fahrer besonders intuitiv erkennbar sein, wo sich aktuell eine potentielle Gefahr in Form eines Fahrzeugs im toten Winkel befindet. Der Warnsignalgeber kann an dieser Seite das haptisch wahrnehmbare Signal erzeugen und dem Fahrer dadurch beispielsweise signalisieren, dass ein Ändern der aktuellen Fahrtrichtung hin zu dieser Seite gefährlich sein kann.
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Es kann vorteilhaft sein, jeweils einen Warnsignalgeber an jedem der beiden gegenüberliegenden seitlichen Bereiche des Kleidungsstücks anzuordnen, um dem Fahrer seitenspezifisch ein anderes Fahrzeug in einem der beiden seitlichen toten Winkel signalisieren zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Warnsignalgeber einen Vibrationsgenerator aufweisen. Von dem Vibrationsgenerator erzeugte Vibrationen können gut haptisch wahrgenommen werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den Vibrationsgenerator derart auszugestalten, dass von ihm erzeugte Vibrationen sich deutlich von Vibrationen unterscheiden, wie sie ansonsten typischerweise beim Fahren eines Motorrads ergeben. Die Vibrationen können sich unter anderem hinsichtlich ihrer Frequenz, ihrer Amplitude und/oder hinsichtlich eines Vibrationsmusters unterscheiden. Beispielsweise wird derzeit ausgehend von Quellen aus Forschung und Medizin angenommen, dass ein Wahrnehmungsmaximum von vibro-taktilen Reizen bzw. Vibrationen im Bereich von 100 bis 200 Hz liegt, da diese von Mechanorezeptoren der Haut am besten erkannt werden.
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Der Vibrationsgenerator kann auch dazu ausgelegt sein, Vibrationsmuster zu erzeugen wie beispielsweise ein periodisches An- und Ausschalten oder An- und Abschwellen von Vibrationen. Beispielsweise haben sich in Tests Vibrationssequenzen mit An-/Ausphasen zwischen 100 und 125 ms als vorteilhaft erwiesen. Dabei wurden die Vibrationsgeneratoren 100 ms bzw. 125 ms aktiviert und danach für weitere 100 ms bzw. 125 ms ausgeschaltet.
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Anschließend wurde diese Sequenz mehrfach wiederholt, sodass sich eine Wiederholrate der Vibrationsreize von 4 bis 5 Hz ergab.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Sensorik und der Warnsignalgeber für eine drahtlose Übermittlung des Detektionssignals von der Sensorik an den Warnsignalgeber ausgelegt sein. Die Option einer drahtlosen Signalübermittlung ermöglicht, dass die Sensorik fest am Motorrad verbaut sein kann, wohingegen der Warnsignalgeber portabel am Fahrer angeordnet sein kann und die beiden Geräte nicht fest miteinander verkabelt zu sein brauchen. Der Fahrer kann somit z.B. vom Motorrad absteigen, ohne zuvor eine Verkabelung lösen zu müssen.
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Die Signalübertragung kann beispielsweise mittels Funk oder ähnlicher Technologien erfolgen. Zum Beispiel kann die Sensorik einen Bluetooth-Sender und der Warnsignalgeber einen Bluetooth-Empfänger aufweisen. Die Bluetooth-Technologie erlaubt eine schnelle und zuverlässige Signalübertragung über kurze Distanzen, wie sie beispielsweise zwischen dem Motorrad und dem Fahrer zu überbrücken sind.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung ferner eine Neigungskompensationssteuerung auf, welche dazu ausgelegt ist, aufgrund eines von einem Neigungssensor erzeugten Neigungssignals, welches eine momentane Neigung des Motorrads angibt, die Sensorik geeignet zum Überwachen des Raumes neben dem Motorrad anzusteuern. Der Neigungssensor kann dabei Teil der Überwachungsvorrichtung sein oder als separates Bauelement bereitgestellt sein.
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Der Neigungssensor soll hierbei ein Neigungssignal erzeugen, welches angibt, wie stark das Motorrad aktuell gegenüber einer Vertikalen geneigt ist, beispielsweise während einer Kurvenfahrt. Somit dient der Neigungssensor dazu, eine Motorrad-typische Eigenschaft, nämlich die Fähigkeit, während der Fahrt verschiedene Neigungswinkel einnehmen zu können, quantitativ messen zu können. Der Neigungssensor kann für diesen Zweck über einen oder mehrere Beschleunigungssensoren verfügen. Gegebenenfalls können die Sensoren bereits Bestandteil anderer an dem Motorrad vorgesehener Geräte sein, beispielsweise von Steuergeräten anderer Assistenzsysteme wie z.B. einem ABS (Antiblockiersystem), ESP (elektronisches Stabilisierungsprogramm) oder Ähnlichem.
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Die Neigungskompensationssteuerung kann unter Berücksichtigung des Neigungssignals die Sensorik geeignet ansteuern, um mit ihrer Hilfe detektieren zu können, ob sich im Bereich des toten Winkels des Motorrads ein anderes Fahrzeug befindet oder nicht. Beispielsweise können Messsignale von Sensoren der Sensorik unter Berücksichtigung des Neigungssignals geeignet analysiert und interpretiert werden, um unterscheiden zu können, ob z.B. während einer Kurvenfahrt, d.h. bei entsprechend geneigtem Motorrad, tatsächlich ein anderes Fahrzeug neben dem eigenen Motorrad fährt oder ob die Sensoren aufgrund ihrer aktuell geneigten Orientierung lediglich die Oberfläche der Straße erkennen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
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1 zeigt ein Motorrad sowie einen PKW in einem toten Winkel des Motorrads.
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2 zeigt ein Motorrad mit einer Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines toten Winkels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Fahrsituation, in der ein Motorrad 100 von einem PKW 200 überholt wird. Der PKW 200 befindet sich dabei zeitweise schräg hinter dem Motorrad in dessen totem Winkel 300, sodass der Fahrer 400 des Motorrads 100 den PKW weder bereits im Sichtfeld hat noch ihn in einem seiner Rückspiegel sieht.
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2 zeigt eine Überwachungsvorrichtung 1 für ein Motorrad 100 zum Überwachen eines toten Winkels 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Überwachungsvorrichtung 1 weist eine Sensorik 3 sowie einen Warnsignalgeber 5 auf. Die Sensorik 3 ist dabei am Motorrad 100 selbst montiert, wohingegen der Warnsignalgeber 5 an einem Kleidungsstück der Fahrers 400, d.h. im konkreten Beispiel an dessen Motorradjacke 7, angebracht ist.
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Die Sensorik 3 verfügt über einen oder mehrere Sensoren 13 wie z.B. Radarsensoren, optische Sensoren, Kameras, Ultraschallsensoren oder ähnliches. Mithilfe dieser Sensoren 13 kann die Sensorik 3 detektieren, ob sich neben dem Motorrad 100 bzw. insbesondere in dessen Bereich des toten Winkels 300 ein anderes Fahrzeug 200 befindet. Die Sensoren 13 können dabei zusammen mit anderen Komponenten der Sensorik 3 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Alternativ können die Sensoren 13 auch extern angeordnet sein, beispielsweise um auch anderen Assistenzsystemen des Motorrads Signale liefern zu können.
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Für den Fall, dass ein anderes Fahrzeug 200 detektiert wird, wird ein Detektionssignal erzeugt, welches an den Warnsignalgeber 5 übertragen wird. Zu diesem Zweck besitzt die Sensorik 3 einen Sender, beispielsweise einen Bluetooth-Sender 17, mithilfe dessen das Detektionssignal als Funksignal an den Warnsignalgeber 5 übermittelt werden kann. Der Warnsignalgeber 5 wiederum verfügt über einen entsprechenden Bluetooth-Empfänger 11 zum Empfangen des Funksignals.
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Sobald der Warnsignalgeber 5 ein Detektionssignal empfängt, wird ein Aktuator des Warnsignalgebers 5 dazu angesteuert, ein von dem Fahrer 400 haptisch wahrnehmbares Warnsignal zu erzeugen. Der Aktuator kann beispielsweise ein Vibrationsgenerator 9 sein, mithilfe dessen haptisch wahrnehmbare Vibrationen erzeugt werden können. Der Vibrationsgenerator 9 kann beispielsweise ein mit einer Unwucht betriebener Elektromotor sein.
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Die Sensorik 3 weist ferner eine Neigungskompensationssteuerung 15 auf. Die Neigungskompensationssteuerung 15 ist mit einem Neigungssensor 19 verbunden. Im dargestellten Beispiel ist der Neigungssensor 19 extern der Sensorik 3 angeordnet. Der Neigungssensor 19 dient dazu, eine aktuelle Neigung des Motorrads 100 zu bestimmen und ein entsprechendes Neigungssignal an die Sensorik 3 weiterzuleiten. Hierzu kann der Neigungssensor 19 einen oder mehrere geeignet angeordnete Beschleunigungssensoren aufweisen. Die Sensorik 3 kann anhand des Neigungssignals andere Komponenten geeignet ansteuern bzw. Signale von den Sensoren 13 geeignet auswerten, um einer aktuell vorherrschenden seitlichen Neigung des Motorrads 100 Rechnung zu tragen.
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Zum Beispiel kann ein von den Sensoren 13 überwachter Raum verlagert werden, sodass sich dieser Raum stets weitgehend horizontal erstreckt, um zu vermeiden, dass die Sensorik 3 die Fahrbahn, welche dem schräg geneigten Motorrad 100 gegenüber liegt, fälschlicherweise als benachbartes Fahrzeug interpretiert.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007053033 A1 [0006]
