DE102015217595A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, Verfahren zum Betreiben - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (2), mit einer Einrichtung (3) zum Ermitteln, ob ein Fahrer (F) des Fahrzeugs verpflichtet ist, eine Sehhilfe (S) zu tragen, mit einer Vorrichtung (6) zum Ermitteln, ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt, mit einer Auswerteeinrichtung (10), die mit der Einrichtung (3) und der Vorrichtung (4) verbunden ist, um zu ermitteln, ob der Fahrer (F) eine zu tragende Sehhilfe (S) trägt, und mit einer Ausgabeeinrichtung (5), die wenigstens eine Sicherungsmaßnahme einleitet, wenn der Fahrer (F) die zu tragende Sehhilfe nicht trägt. Es ist vorgesehen, dass die Vorrichtung (4) wenigstens einen optischen Sensor aufweist, der dazu ausgebildet und/oder angeordnet ist, ein Gesicht des Fahrers (F) zu erfassen, sowie eine Analyseeinrichtung (11), die zumindest ein von dem Sensor (6) erfasstes Bild des Gesichts des Fahrers darauf untersucht, ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Einrichtung zum Ermitteln, ob ein Fahrer des Fahrzeugs verpflichtet ist, eine Sehhilfe zu tragen, mit einer Vorrichtung zum Ermitteln, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt, mit einer Auswerteeinrichtung, die mit der Einrichtung und mit der Vorrichtung verbunden ist, um zu ermitteln, ob der Fahrer eine zu tragende Sehhilfe trägt, und mit einer Ausgabeeinrichtung, die wenigstens eine Sicherungsmaßnahme einleitet, wenn der Fahrer die zu tragende Sehhilfe nicht trägt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung ermittelt, ob der Fahrer verpflichtet ist, eine Sehhilfe zu tragen, und ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt, und wobei eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird, wenn erkannt wird, dass der Fahrer eine zu tragende Sehhilfe nicht trägt.
  • Stand der Technik
  • Sicherheitsvorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Fahrer mit Sehschwächen sind üblicherweise verpflichtet, eine die Sehschwäche korrigierende Sehhilfe, beispielsweise eine Brille oder Kontaktlinsen, zu tragen, um ein Fahrzeug führen zu dürfen. Üblicherweise wird diese Verpflichtung in der Fahrerlaubnis beziehungsweise im Führerschein vermerkt. Dabei sind die Regulierungen bezüglich der zu tragenden Sehhilfen von Land zu Land unterschiedlich.
  • Mittlerweile gibt es viele unterschiedliche Spezialbrillen, die ein Benutzer nicht ständig, sondern beispielsweise nur zum Lesen, zum Arbeiten am Computer oder zum Autofahren tragen muss. Daher kommt es vor, insbesondere bei älteren Personen, dass vergessen wird, die Sehhilfe im Fahrzeug mitzuführen. Um den Fahrer darauf hinzuweisen, dass er seine Sehhilfe vergessen hat, sind schon unterschiedliche Lösungen bekannt. So offenbart es beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2013 001 573 A1 , dass einer Brille als Sehhilfe eine lesbare Information in Form eines Barcodes, einer Gravur oder als digitale in einem Speicherchip hinterlegte Information zugeordnet wird, die durch eine im Fahrzeug vorhandene Leseeinrichtung erfasst wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Fahrer stets die richtige Sehhilfe mit sich führt. Jedoch bedingt diese Lösung einen hohen Aufwand in Bezug auf das Bereitstellen der Information an der Brille sowie in Bezug auf die Leseeinrichtung, die diese Information auslesen können muss.
  • Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2008 005 694 U1 ist außerdem ein System bekannt, das eine Freigabeerlaubnis für ein Fahrzeug in Abhängigkeit von fahrerbezogenen Einschränkungen erteilt, wobei eine Beobachtungsstation mit einem Kamerasystem mit Bewegungsmelder und integrierter Gesichtserkennung/-Verfolgung vorgesehen ist, und wobei erfasste Bilddaten zur Identifizierung einer Person genutzt werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mit einfachsten Mitteln das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer zu tragenden Sehhilfe überwacht wird, ohne dass diese Überwachung dem Fahrer selbst direkt auffällt. Vielmehr wird der Fahrer bevorzugt ab Zutritt zu dem Fahrzeug laufend darauf überwacht, ob er eine zu tragende Sehhilfe trägt. Erst dann, wenn festgestellt wurde, dass der Fahrer eine zu tragende Sehhilfe nicht trägt, wird durch das Einleiten einer Sicherungsmaßnahme durch die Ausgabeeinrichtung der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, dass er vergessen hat, eine zu tragende Sehhilfe zu verwenden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zum Ermitteln, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt, einen optischen Sensor aufweist, der dazu ausgebildet und/oder angeordnet ist, ein Gesicht des Fahrers zu erfassen, sowie einen Analyseeinrichtung, die ein von dem Sensor erfasstes Bild des Gesichts des Fahrers darauf untersucht, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt. Es erfolgt somit eine Bildauswertung des von dem optischen Sensor erfassten Bildes des Fahrers. Durch einen oder mehrere Algorithmen stellt die Analyseeinrichtung fest, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt oder nicht. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass die Analyseeinrichtung aus dem Bild von dem Gesicht der Fahrers Gesichtskonturen erfasst und diese mit typischen Gesichtskonturen des Fahrers, oder beliebig anderer Personen, oder mit künstlich erstellten Gesichtskonturen, die in einem nicht flüchtigen Speicher der Analyseeinrichtung hinterlegt sind, vergleicht, um beispielsweise zu erkennen, ob aufgrund von abweichenden Konturen darauf zu schließen ist, dass der Fahrer eine Sehhilfe trägt. Handelt es sich bei der Sehhilfe um eine Brille, so kann dies auch durch das Erfassen von Brillen-typischen Konturen in dem vom Sensor erfassten Bild erreicht werden. Alternativ ermittelt die Analyseeinrichtung aus den Bilddaten den Blickwinkel oder Fokussierungspunkt des Fahrers, und bestimmt daraus, ob der Fahrer eine korrekte Sehhilfe trägt oder nicht. Insbesondere wird bei der Auswertung der Bilddaten die Position der Pupillen der Augen des Fahrers insbesondere in Bezug auf Augenecken festgestellt, um eine Blickrichtung für jedes der Augen zu berechnen. Der virtuelle Schnittpunkt der Blickrichtungen beziehungsweise Blickvektoren wird als der Fokuspunkt des Blicks des Fahrers festgestellt. Damit ist erkennbar beziehungsweise ermittelbar, was der Fahrer betrachtet. Betrachtet der Fahrer einen bekannten, insbesondere kalibrierten Punkt, ist es einfach zu messen, ob der Fahrer diesen Punkt fokussiert oder nicht, woraus geschlossen werden kann, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt oder nicht. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zum Feststellen, ob der Fahrer Kontaktlinsen als Sehhilfe trägt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor ein Kamerasensor ist. Dabei kann es sich bei dem Kamerasensor um eine Innenraumkamera des Fahrzeugs handeln, die ohnehin den Innenraum überwacht, um beispielsweise Müdigkeitserscheinungen des Fahrers zu erfassen. Dadurch liegt der Mehraufwand zum Erfassen des ordnungsgemäßen Tragens einer Sehhilfe mehr in der Bildauswertung und weniger in der Hardware.
  • Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensor ein Thermographiesensor ist. Dadurch wird ein Temperatur-Wärmebild des Fahrers erfasst und anhand der Wärmestrukturen werden die Konturen des Fahrers ermittelt und auf die zuvor beschriebene Art und Weise ausgewertet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist alternativ vorgesehen, dass der Sensor bevorzugt ein Ultraschallsensor ist. Auch hierdurch lassen sich die Konturen des Gesichts des Fahrers und damit das Vorhandensein einer Sehhilfe auf einfache Art und Weise feststellen. Bevorzugt ist dem Sensor eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet, welche das Gesicht des Fahrers ausleuchtet, um die Bilderfassung zu verbessern und insbesondere unabhängig von Licht aus der Umgebung zu machen. Besonders bevorzugt weist die Beleuchtungseinrichtung wenigstens einen Infrarotstrahler auf, um beim Ausleuchten des Fahrers diesen nicht zu blenden.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einrichtung mit der Vorrichtung verbunden ist, um das von dem optischen Sensor erfasste Bild des Fahrers zur Identifizierung des Fahrers zu verwenden. Die Einrichtung weist insbesondere einen nichtflüchtigen Speicher auf, in welchem ein zuvor aufgenommenes Bild des Fahrers hinterlegt ist, um beispielsweise die Fahrzulassung in Abhängigkeit der Fahreridentifizierung durchzuführen. Dabei kann die Einrichtung insbesondere unterschiedliche Fahrer erfassen und identifizieren, wobei bevorzugt jedem der Fahrer Informationen darüber zugeordnet sind, ob dieser eine Sehhilfe tragen muss oder nicht. Dadurch ist auf einfache Art und Weise das Ermitteln, oder der Fahrer verpflichtet ist, eine Sehhilfe zu tragen, durchführbar. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung beispielsweise dazu ausgebildet ist, Informationen aus einem Schlüssen, den der Fahrer zum Inbetriebnehmen oder Aufschließen des Fahrzeugs verwendet, auszulesen, um eine Fahreridentifizierung durchzuführen.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensor im Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs angeordnet ist, sodass der Sensor im Innenraum des Fahrzeugs geschützt liegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sensor in den Innenraum weisend ausgerichtet ist, insbesondere in Richtung des Fahrersitzes, um den Fahrer sicher zu erfassen, sobald dieser auf seinem Sitz platzgenommen hat.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Sensor nach außen gerichtet ist, um den Fahrer noch vor Betreten des Fahrzeugs zu erfassen und die Fahrerlaubnis oder den Zugang zu dem Fahrzeug beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vorhandensein der Sehhilfe zu erteilen.
  • Besonders bevorzugt ist der Sensor in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet und liegt damit dem Fahrer gegenüber, sodass eine sichere und einfache Erfassung des Gesichts des Fahrers zum Bestimmen, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt oder nicht, gewährleistet ist.
  • Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass die Einrichtung den oder einen weiteren insbesondere optischen Sensor sowie einen Datenspeicher mit hinterlegten/hinterlegbaren Fahrerdaten zur Identifizierung des Fahrers aufweist. Bei den Fahrerdaten handelt es sich insbesondere um Informationen zu der Verpflichtung des Fahrers, eine Sehhilfe zu tragen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich dadurch aus, dass mittels wenigstens eines optischen Sensors ein Gesicht des Fahrers erfasst und durch eine Bildauswertung ermittelt wird, ob der Fahrer eine Sehhilfe trägt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteil ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Sicherheitsmaßnahme eine Warnmeldung ausgegeben wird. Durch die Warnmeldung wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, dass er vergessen hat, seine Brille aufzusetzen oder die Kontaktlinsen einzusetzen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der Fahrer bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs die korrekte Sehhilfe verwendet.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass als Sicherheitsmaßnahme zusätzlich oder alternativ ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs verhindert wird, zumindest solange, bis der Fahrer die zu tragende Sehhilfe verwendet. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer das Fahrzeug nicht ohne die Sehhilfe in Betrieb nimmt oder nehmen kann.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
  • 1 eine vorteilhafte Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug und
  • 2 ein Verfahren zum Betreiben der Sicherheitsvorrichtung.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Sicherheitsvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs 2. Die Sicherheitsvorrichtung 1 weist eine Einrichtung 3 auf, die dazu ausgebildet ist, zu ermitteln, ob der Fahrer F des Kraftfahrzeugs 2 dazu verpflichtet ist, eine Sehhilfe zu tragen. Weiterhin weist die Sicherheitsvorrichtung 1 eine Vorrichtung 4 auf, die dazu ausgebildet ist, zu ermitteln, ob der Fahrer F eine Sehhilfe trägt. Weiterhin weist die Sicherheitsvorrichtung 1 eine Ausgabeeinrichtung 5 auf, die zum Einleiten einer Sicherheitsmaßnahme, beispielsweise einer Warnmeldung oder eines Befehles zum Verhindern eines Motorstarts ausgebildet ist.
  • Die Einrichtung 3 ist vorliegend als Leseeinrichtung ausgebildet, die aus einem Schlüssel zur Benutzung des Kraftfahrzeugs 2 fahrerindividuelle Daten ausliest. So weist in diesem Fall der Schlüssel einen Datenspeicher auf, in welchem Informationen über das Sehvermögen des Fahrers hinterlegt sind. Durch das Auslesen dieser Daten ist es der Sicherheitsvorrichtung 1 bekannt, ob der Fahrer verpflichtet ist, eine Sehhilfe zum Kompensieren einer Sehschwäche zu tragen hat. Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass die Daten in einem Speicher der Sicherheitsvorrichtung 1 selbst gespeichert sind, und dass die Einrichtung 3 lediglich zur Identifizierung des Fahrers F ausgebildet ist.
  • Die Vorrichtung 4 weist einen oder mehrere optische Sensoren 6 auf, die derart ausgebildet und ausgerichtet sind, dass sie den Fahrer F erfassen, wenn er auf einem Fahrersitz 7 platzgenommen hat. Der Sensor 6 ist insbesondere als Kamerasensor beziehungsweise Videosensor, Thermalbildsensor oder Ultraschallsensor ausgebildet. Insbesondere ist dem Sensor 6 eine Beleuchtungseinrichtung 8 zugeordnet, die den Fahrer F ausleuchtet. Dazu weist die Beleuchtungseinrichtung 8 insbesondere eine oder mehrere Infrarotstrahler 9 auf, die den Fahrer F ausleuchten, ohne dass dieser geblendet wird. Vorliegend sind der oder die Sensoren 6 und die Beleuchtungseinrichtung 8 in/an einem Armaturenbrett 12 angeordnet und auf den Fahrer beziehungsweise Fahrersitz 7 zuweisend ausgerichtet.
  • Die Einrichtung 3 und die Vorrichtung 4 sind mit einer Auswerteeinrichtung 10, insbesondere Steuergerät, verbunden, welche die von der Einrichtung 3 und der Vorrichtung 4 erfassten Daten auswertet. Die Einrichtung 3 ermittelt durch eine Bildanalyse beziehungsweise Bildauswertung, ob der Fahrer F eine zu tragende Sehhilfe S trägt. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Sehhilfe S wird durch die Überwachung eines Blickwinkels des Fahrers F, einer Blickfokussierung des Fahrers oder anhand von für Brillen oder Kontaktlinsen typischen Konturen bestimmt, die durch die Bildauswertung durch eine Analyseeinrichtung 11, die insbesondere Teil der Vorrichtung oder der Auswerteeirichtung 10 ist, ermittelt werden.
  • 2 zeigt anhand eines vereinfachten Flussdiagramms ein Vorteil des Verfahrens zum Betreiben der Sicherheitsvorrichtung 1. In einem ersten Schritt S1 wird der Fahrer F identifiziert und es werden fahrerbezogene Daten geladen, die insbesondere das Sehvermögen des Fahrers F betreffen. Dabei erfolgt eine Abfrage S2, in welcher geprüft wird, ob der Fahrer F verpflichtet ist, eine Sehhilfe S zu tragen oder nicht. Die Identifikation des Fahrers F wird insbesondere wie zuvor beschrieben durch Auslesen von im Schlüssel des Fahrers F hinterlegten Daten durchgeführt. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrer F durch den Sensor 6 der Einrichtung 3 durch Bildauswertung identifiziert wird. Basierend auf vorher gespeicherten und eingelernten Charakterzügen beziehungsweise Konturen des Gesichts des Fahrers F, kann dieser erkannt beziehungsweise wiedererkannt werden. Jedem Fahrer des Fahrzeugs kann dabei in der Sicherheitsvorrichtung 1 eine Information zugeordnet sein, die die Verpflichtung zum Tragen der Sehhilfe S betrifft. Somit kann durch einfache berührungsfreie Bilderfassung des Fahrers F dieser erkannt und die Verpflichtung eine Sehhilfe S zu tragen ermittelt werden.
  • In einem darauffolgenden Schritt S3 wird mittels der Einrichtung 6 geprüft, ob der Fahrer F tatsächlich die Sehhilfe S trägt. Dies kann wie zuvor bereits beschrieben durch Auswertung des erfassten Bilds des Fahrers F erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Blickwinkel des Fahrers F überwacht oder die Konturen einer Brille oder von Kontaktlinsen in dem erfassten Bild des Sensor 6 ermittelt werden.
  • In einer Abfrage S4 wird in Abhängigkeit des zuvor beschriebenen Verfahrens entschieden, ob der Fahrer F eine Sehhilfe S trägt oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so wird in einem Schritt S5 durch die Ausgabeeinrichtung 5 eine akustische, haptisch oder visuelle Warnmeldung an den Fahrer F ausgegeben, die ihn darauf aufmerksam macht, dass er die Sehhilfe S, die er verpflichtet ist zu tragen, nicht trägt. Alternativ oder zusätzlich leitet die Ausgabeeinrichtung als Sicherheitsmaßnahme eine Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs 2 ein oder verhindert einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 2.
  • Insgesamt wird hierdurch die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs 2 für einen Fahrer mit Sehhilfe erhöht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013001573 A1 [0004]
    • DE 202008005694 U1 [0005]

Claims (10)

  1. Sicherheitsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (2), mit einer Einrichtung (3) zum Ermitteln, ob ein Fahrer (F) des Fahrzeugs verpflichtet ist, eine Sehhilfe (S) zu tragen, mit einer Vorrichtung (4) zum Ermitteln, ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt, mit einer Auswerteeinrichtung (10), die mit der Einrichtung (3) und der Vorrichtung (4) verbunden ist, um zu ermitteln, ob der Fahrer (F) eine zu tragende Sehhilfe (S) trägt, und mit einer Ausgabeeinrichtung (5), die wenigstens eine Sicherungsmaßnahme einleitet, wenn der Fahrer (F) die zu tragende Sehhilfe nicht trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) wenigstens einen optischen Sensor aufweist, der dazu ausgebildet und/oder angeordnet ist, ein Gesicht des Fahrers (F) zu erfassen, sowie eine Analyseeinrichtung (11), die zumindest ein von dem Sensor (6) erfasstes Bild des Gesichts des Fahrers darauf untersucht, ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt.
  2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Kamerasensor ist.
  3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Thermografiesensor ist.
  4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Ultraschallsensor ist.
  5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) den oder einen weiteren insbesondere optischen Sensor (6) sowie einen Datenspeicher mit hinterlegten/hinterlegbaren Fahrerdaten zur Identifizierung des Fahrers (F) aufweist.
  6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) im Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs (4) angeordnet ist.
  7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in oder an einem Armaturenbrett (12) des Fahrzeugs angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Sicherheitsvorrichtung ermittelt, ob der Fahrer (F) des Fahrzeugs verpflichtet ist, eine Sehhilfe (S) zu tragen und ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt, und wobei wenigstens eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird, wenn der Fahrer eine zu tragende Sehhilfe (S) nicht trägt, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines optischen Sensors (6) ein Gesicht des Fahrers (F) erfasst und durch eine Bildauswertung ermittelt wird, ob der Fahrer (F) eine Sehhilfe (S) trägt.
  9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitsmaßnahme eine Warnmeldung ausgegeben wird.
  10. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitsmaßnahme ein Fahrbetrieb des Fahrzeugs verhindert wird.
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