DE102017003440A1

DE102017003440A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017003440A1
Application number: DE102017003440.0A
Authority: DE
Inventors: Cenker Eskisagir
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2017-04-08
Filing date: 2017-04-08
Publication date: 2018-10-11
Anticipated expiration: 2037-04-09
Also published as: DE102017003440B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem mit einer Messeinrichtung aufweist, wobei die Messeinrichtung eine am Fahrzeug (1) nach rückwärts gerichtete Sensorik (4) und eine Steuereinheit (5) aufweist, wobei mittels der Messeinrichtung der Relativabstand (6) zu einem auf derselben Fahrspur unmittelbar nachfolgenden Folgefahrzeug (2) gemessen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zeitliche Veränderung eines erfassten Relativabstands (6) des sich heckseitig annähernden Folgefahrzeugs (2) als Annäherungsgeschwindigkeit (8) ermittelt wird, dass in Abhängigkeit des gemessenen Relativabstands (6) eine noch zulässige, unkritische Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit definiert und vorgegeben wird, bei deren Überschreitung ein kollisionsfreies Abbremsmanöver des Folgefahrzeugs (2) durch den Folgefahrer entsprechend allgemein bekannter Erfahrungswerte nicht mehr erfolgversprechend scheint, und dass bei einer in der Steuereinheit (5) festgestellten Überschreitung der vorgegebenen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit eine wahrscheinliche Auffahrkollision zugeordnet wird und unmittelbar wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Sicherheitseinrichtung (9) des Fahrzeugs (1) selbsttätig kollisionsvorbereitend aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit der Vorrichtung nach Anspruch 12.
Moderne Kraftfahrzeuge sind je nach Ausstattung mit einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen ausgestattet, die einen Fahrer bei seiner Fahrtätigkeit unterstützen und in kritischen Fahrsituationen warnen sollen. Insbesondere sind dies allgemein bekannte Einparkhilfen, Spurwechselassistenten, Auffahrwarnsysteme, Geschwindigkeitsregelungsanlagen, etc..
Konkret ist aus DE 20 2011 000 151 U1 eine Abstandsüberwachungsvorrichtung bekannt, die eine Messeinrichtung bestehend aus einer am Fahrzeug nach rückwärts gerichteten Sensorik und einer zugeordneten Steuereinheit aufweist, welche den Relativabstand zu einem auf derselben Fahrspur unmittelbar nachfolgenden Folgefahrzeug misst. Bei Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstands als Mindestabstand über einen vorbestimmten Zeitabschnitt wird eine im Bereich eines Fahrzeughecks des Fahrzeugs angebrachte Anzeigevorrichtung aktiviert, um den Fahrer des Folgefahrzeugs zu warnen und zur Einhaltung eines größeren Sicherheitsabstands aufzufordern. Als heckseitige Anzeigeeinrichtung können hier ohnehin vorhandene oder zusätzliche Heckleuchten verwendet werden. Die Sensorik der Messeinrichtung für die Messung des Relativabstands kann Radarsensoren, Lasersensoren, Infrarotsensoren oder Ultraschallsensoren enthalten. Weiter besteht die Möglichkeit einer Entfernungsmessung mittels einer Kamera oder durch ein satellitengestütztes Navigationssystem, beispielsweise durch ein GPS.
Das vorstehende gattungsgemäße, bekannte Fahrerassistenzsystem und dessen Verfahren zu seinem Betrieb ist darauf gerichtet, den Fahrer eines Folgefahrzeugs zu warnen und diesen zu einem verkehrsgerechten sicheren Fahrverhalten durch die Einhaltung eines sicheren Mindestabstands zu veranlassen. Zugleich kann auch der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs durch sein Fahrerassistenzsystem bei einer Unterschreitung des Mindestabstands durch den Folgefahrer optisch und/oder akustisch gewarnt werden. Mit der bekannten Abstandsüberwachungsvorrichtung werden somit Warnsignale für den Folgefahrer und gegebenenfalls für den Fahrer erzeugt.
Weiter sind Fahrerassistenzsysteme zur Vermeidung von Auffahrunfällen an vorausfahrenden Fahrzeugen allgemein bekannt, die eine frontseitig nach vorne gerichtete Sensorik für eine Abstandsmessung aufweisen und die bei einer Unterschreitung kritischer Relativabstände das eigene Fahrzeug selbsttätig abbremsen. Solche Bremseingriffe eines Fahrerassistenzsystems mit einer nach rückwärts gerichteter Sensorik, welche den Abstand zu einem Folgefahrzeug misst, sind bei Unterschreitung eines rückseitigen Sicherheitsabstands ersichtlich nicht möglich, da damit ein einzuhaltender Sicherheitsabstand noch weiter reduziert werden würde.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs vorzuschlagen, mit dem mögliche Kollisionsschäden gegebenenfalls bei einer Auffahrkollision eines Folgefahrzeugs effektiv reduziert werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem mit einer Messeinrichtung aufweist, wobei die Messeinrichtung eine am Fahrzeug nach rückwärts gerichtete Sensorik und eine zugeordnete Steuereinheit aufweist, wobei mittels der Messeinrichtung der Relativabstand zu einem auf derselben Fahrspur unmittelbar nachfolgenden Folgefahrzeug gemessen wird. Erfindungsgemäß wird die zeitliche Veränderung eines erfassten Relativabstands des sich heckseitig annähernden Folgefahrzeugs als Annäherungsgeschwindigkeit mittels der Messeinrichtung ermittelt. In Abhängigkeit des gemessenen Relativabstands wird dann eine noch zulässige, unkritische Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit definiert und vorgegeben, bei deren Überschreitung ein kollisionsfreies Abbremsmanöver des Folgefahrzeugs durch den Folgefahrer bei üblichen Fahrbedingungen und Reaktionszeiten entsprechend allgemein bekannter Erfahrungswerte nicht mehr erfolgversprechend scheint. Bei einer in der Steuereinheit festgestellten Überschreitung der vorgegebenen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit werden eine wahrscheinliche Auffahrkollision zugeordnet und unmittelbar wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs selbsttätig kollisionsvorbereitend aktiviert, um gegebenenfalls Kollisionsschäden zu reduzieren und zu begrenzen.
Auf diese Weise werden mögliche Kollisionsschäden, insbesondere für Fahrzeuginsassen, effektiv reduziert, da nun zeitlich bereits vor einer drohenden Auffahrkollision eines Folgefahrzeugs die drohende Auffahrkollision mittels des fahrzeugseitigen Steuergeräts erfasst wird. Das Steuergerät leitet dann zeitlich noch vor der Auffahrkollision selbsttätig bzw. automatisch kollisionsvorbereitende Maßnahmen ein, indem es die wenigstens eine Sicherheitseinrichtung selbsttätig aktiviert.
Bevorzugt wird zusätzlich zu einer solchen selbsttätigen Aktivierung wenigstens einer Sicherheitseinrichtung eine akustische und/oder optische Insassen-Warneinrichtung selbsttätig aktiviert, die vorzugsweise alle Fahrzeuginsassen erreicht oder zumindest als Fahrer-Warneinrichtung zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignals an den Fahrer ausgebildet ist.
Als Sicherheitseinrichtungen, welche geeignet sind, Kollisionsschäden zu reduzieren, können insbesondere eine bei Fahrzeugen übliche Gurtstraffereinrichtung und/oder ein Airbagsystem aktiviert werden und/oder kann kollisionsvorbereitet ein Lenkrad eingezogen werden. Gegebenenfalls können noch weitere geeignete Sicherheitseinrichtungen aktiviert werden. Die Schutzwirkung und schadensbegrenzende Wirkung dieser Sicherheitseinrichtungen kann mit den erfindungsgemäßen, kollisionsvorbereitenden Maßnahmen durch den Zeitvorsprung erhöht werden gegenüber einer bisherigen, späteren Aktivierung der Sicherheitseinrichtungen durch Sensoren, welche erst bei einem tatsächlichen Heckaufprall eine Aktivierung auslösen.
Die Vorgabe der Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise variabel, wobei hierzu der aktuell gemessene Relativabstand zum Folgefahrzeug und gegebenenfalls auch die aktuelle Fahrgeschwindigkeit mit berücksichtigt werden soll. Insbesondere soll bei einem größeren Relativabstand eine größere Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit vorgegeben werden, da dann noch eine größere Wahrscheinlichkeit für ein unkritisches Abbremsmanöver gegeben ist. Somit wird hier dann für den Fall, dass der gemessene Relativabstand einen definierten Relativabstand-Wert unterschreitet, ein erster noch zulässiger Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert vorgegeben, während für den Fall, dass der gemessene Relativabstand den definierten Relativabstand-Wert überschreitet, ein größer als der erste Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert ausgebildeter zweiter Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert vorgegeben wird. Die Maximal-Annäherungsgeschwindigkeiten können dazu aus einem Kennfeld und/oder mittels einer Rechenbeziehung ermittelt werden.
Die Schutzfunktion des Fahrerassistenzsystems soll durch eine selbsttätige Einschaltung bei einem festgestellten Fahrbetrieb sichergestellt werden. Besonders auffahrgefährdete Situationen ergeben sich im Fahrbetrieb bei angehaltenem Fahrzeug, zum Beispiel am Stauende, an roten Ampeln, geschlossenen Bahnschranken etc. bei der Annäherung eines Folgefahrzeugs. Daher soll auch bei angehaltenem Fahrzeug das Fahrerassistenzsystem eingeschaltet bleiben, was insbesondere durch einen eingesteckten Zündschlüssel und/oder durch ein Sitzbelegungssignal des Fahrersitzes feststellbar ist. Bei angehaltenem Fahrzeug soll eine besonders deutliche Warnung an ein sich schnell annäherndes Folgefahrzeug abgegeben werden, insbesondere sollen dazu die Bremsleuchten und die Heckrichtungsanzeiger mit Blinkfunktion eingeschaltet werden.
Alternativ kann sich das Fahrerassistenzsystem erst ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit, vorzugsweise ab einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 km/h, selbsttätig einschalten, da es hier dann zu besonders kritischen Unfallszenarien kommen kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann bei festgestellter Überschreitung der vorgegebenen noch unkritischen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit und/oder bei Unterschreitung eines vorgegebenen sicheren Mindestabstands zwischen dem Fahrzeug und dem Folgefahrzeug wenigstens eine heckseitige Leuchte des Fahrzeugs zur Warnung des Fahrers des Folgefahrzeugs und als Aufforderung zur Änderung des Fahrverhaltens aktiviert werden. Dazu können beispielsweise wenigstens eine Bremsleuchte und/oder wenigstens eine Rückleuchte und/oder wenigstens eine Zusatzleuchte eingeschaltet werden.
Das Steuergerät der Messeinrichtung kann je nach den Gegebenheiten ganz oder teilweise in anderen ohnehin im Fahrzeug vorhandenen und erforderlichen Steuergeräten integriert sein. Zudem kann das Steuergerät wenigstens einen aktuellen, im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Fahrzeugparameter, beispielsweise eine aktuelle Fahrzeug-Geschwindigkeit, bei Vorgaben und Auswertungen mit berücksichtigen.
Des Weiteren wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beansprucht. Zudem wird auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug oder Personenfahrzeug oder Motorrad, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beansprucht. Die sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ergebenden Vorteile sind identisch mit den bereits gewürdigten Vorteilen der erfindungsgemäßen Verfahrensführung, so dass diese an dieser Stelle nicht wiederholt werden.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen lediglich beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematisierte Seitenansicht von zwei hintereinander fahrenden Kraftfahrzeugen;
2 eine Draufsicht entsprechend 1;
3 eine schematische Heckansicht des in 1 vorausfahrenden Fahrzeugs; und
4 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.

In 1 sind schematisch zwei hintereinander fahrende Kraftfahrzeuge dargestellt als vorausfahrendes Fahrzeug 1 und Folgefahrzeug 2 mit einer Fahrtrichtung nach rechts entsprechend dem Pfeil 3.
Das vorausfahrende Fahrzeug 1 weist ein Fahrerassistenzsystem auf mit einer Messeinrichtung, bestehend aus einer heckseitig angebrachten, nach rückwärts gerichteten Sensorik 4 als Radar- und/oder Lasersensorik und einer zugeordneten Steuereinheit 5.
Mit der Messeinrichtung 4, 5 wird der aktuelle Relativabstand 6 zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Folgefahrzeug 2 gemessen und mit einem durch die Steuereinheit 5 vorgegebenen Sicherheitsabstand als Mindestabstand 7 verglichen. In der Darstellung nach 1 und der entsprechenden Draufsicht nach 2 ist der Mindestabstand 7 durch den aktuellen Relativabstand 6 bereits unterschritten.
Zusätzlich zur Messung des Relativabstands 6 wird die Veränderung des Relativabstands bei einer heckseitigen Annäherung des Folgefahrzeugs 2 als Annäherungsgeschwindigkeit (schematisch mit Doppelpfeil 8 angedeutet) gemessen und in Abhängigkeit von dem gemessenen aktuellen Relativabstand eine noch unkritische Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit mit der Steuereinheit 5 vorgegeben.
Wird die vorgegebene Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit überschritten, werden von der Steuereinheit 5 Sicherheitseinrichtungen des Fahrzeugs 1 automatisch kollisionsvorbereitend aktiviert, um gegebenenfalls Kollisionsschäden am Fahrzeug und an Personen bei einem tatsächlichen Aufprall zu reduzieren. In 1 und 2 sind solche Sicherheitseinrichtungen 9 schematisch als Rechteck gezeichnet und können Gurtstraffereinrichtungen und/oder Airbagsysteme und/oder eine Vorrichtung zum Einzug eines Lenkrads sein. Die Aufzählung ist beispielhaft und kann durch weitere Sicherheitsausrüstungen ergänzt werden.
Zusätzlich kann ein Warnsystem für den Fahrer und für gegebenenfalls weitere Insassen aktiviert werden. Zudem können entsprechend den 1 bis 3 bei einer festgestellten Überschreitung der vorgegebenen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit und/oder bei einer Unterschreitung des vorgegebenen Mindestabstands 7 am Fahrzeug 1 heckseitige Leuchten 10, 10', 11 zur Warnung des Fahrers des Folgefahrzeugs 2 eingeschaltet werden.
In 4 ist in einem Diagramm 12 der Ablauf des Verfahrens dargestellt:
Gemäß Rechteck 13 ist das Fahrerassistenzsystem bereits selbsttätig in Verbindung mit einem festgestellten Fahrbetrieb aktiviert. Dabei wird gemäß Rechteck 14 die Annäherungsgeschwindigkeit 8 des Folgefahrzeugs 2 und dessen Relativabstand 6 zum Fahrzeug 1 gemessen.
Zudem wird gemäß Rechteck 15 eine geschwindigkeitsabhängige Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit sowie ein einzuhaltender Mindestabstand 7 berechnet und vorgegeben.
Wird in der Entscheidungsraute 16 die maximale Annäherungsgeschwindigkeit überschritten, wird diesem Zustand eine wahrscheinliche Auffahrsituation zugeordnet und gemäß Rechteck 17 werden kollisionsvorbereitende Maßnahmen für eine eventuelle Heckkollision aktiviert. Gegebenenfalls können auch entsprechend Rechteck 18 die Rück- und Bremsleuchten 10, 10', 11 zur Warnung des Fahrers des Folgefahrzeugs 2 eingeschaltet werden ebenso wie das Warnsystem zur Warnung des Fahrers.
Wenn in der Entscheidungsraute 19 auch eine Unterschreitung des Mindestabstands 7 festgestellt wird, erfolgt jedenfalls eine Einschaltung der Rück- und Bremsleuchten 10, 10', 11 des Fahrzeugs 1 zur Warnung des Folgefahrzeugs 2 sowie eine Aktivierung des Warnsystems entsprechend Rechteck 18.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Folgefahrzeug
3: Pfeil
4: Sensorik
5: Steuereinheit
6: Relativabstand
7: Mindestabstand
8: Pfeil (Annäherungsgeschwindigkeit)
9: Sicherheitseinrichtungen
10, 10': Leuchten
11: Leuchte
12: Diagramm
13: Rechteck
14: Rechteck
15: Rechteck
16: Entscheidungsraute
17: Rechteck
18: Rechteck
19: Entscheidungsraute

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011000151 U1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem mit einer Messeinrichtung aufweist, wobei die Messeinrichtung eine am Fahrzeug (1) nach rückwärts gerichtete Sensorik (4) und eine Steuereinheit (5) aufweist, wobei mittels der Messeinrichtung der Relativabstand (6) zu einem auf derselben Fahrspur unmittelbar nachfolgenden Folgefahrzeug (2) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Veränderung eines erfassten Relativabstands (6) des sich heckseitig annähernden Folgefahrzeugs (2) als Annäherungsgeschwindigkeit (8) ermittelt wird, dass in Abhängigkeit des gemessenen Relativabstands (6) eine noch zulässige, unkritische Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit definiert und vorgegeben wird, bei deren Überschreitung ein kollisionsfreies Abbremsmanöver des Folgefahrzeugs (2) durch den Folgefahrer entsprechend allgemein bekannter Erfahrungswerte nicht mehr erfolgversprechend scheint, und dass bei einer in der Steuereinheit (5) festgestellten Überschreitung der vorgegebenen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit eine wahrscheinliche Auffahrkollision zugeordnet wird und unmittelbar wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, Sicherheitseinrichtung (9) des Fahrzeugs (1) selbsttätig kollisionsvorbereitend aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur kollisionsvorbereitenden Aktivierung der wenigstens einen Sicherheitseinrichtung (9) eine zumindest als Fahrer-Warneinrichtung ausgebildete Insassen-Warneinrichtung zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Warnsignals aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (9) kollisionsvorbereitend eine Gurtstraffereinrichtung aktiviert und/oder ein Lenkrad eingezogen und/oder ein Airbagsystem aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, sofern der gemessene Relativabstand einen definierten Relativabstand-Wert unterschreitet, ein erster noch zulässiger Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert vorgegeben wird, und dass, sofern der gemessene Relativabstand den definierten Relativabstand-Wert überschreitet, ein größer als der erste Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert ausgebildeter zweiter Maximal-Annäherungsgeschwindigkeitswert vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fahrerassistenzsystem selbsttätig einschaltet, wenn ein Fahrbetrieb des Fahrzeugs festgestellt wird, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Fahrbetrieb des Fahrzeugs durch einen eingesteckten Zündschlüssel und/oder durch ein Sitzbelegungssignal des Fahrersitzes festgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fahrerassistenzsystem ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit, vorzugsweise ab einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 km/h, selbsttätig einschaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei festgestellter Überschreitung der vorgegebenen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit und/oder bei Unterschreitung eines vorgegebenen Relativabstands als sicheren Mindestabstand (7) zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Folgefahrzeug (2) wenigstens eine heckseitige Leuchte (10, 10', 11) des Fahrzeugs (1) zur Warnung des Fahrers des Folgefahrzeugs (2) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine heckseitige Leuchte wenigstens eine Bremsleuchte (10, 10', 11) und/oder wenigstens eine Rückleuchte und/oder wenigstens eine Zusatzleuchte und/oder wenigstens ein Richtungsanzeiger, gegebenenfalls mit Blinkfunktion, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (5) der Messeinrichtung wenigstens einen aktuellen Fahrzeugparameter, insbesondere einen aktuellen Fahrzeug-Geschwindigkeitswert, für die Ermittlung der noch zulässigen Maximal-Annäherungsgeschwindigkeit mit berücksichtigt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (5) ganz oder teilweise in andere Steuergeräte integriert ist.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug (1), insbesondere Nutzfahrzeug oder Personenfahrzeug oder Motorrad, mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11.