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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entladen eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entladen eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
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Fahrzeuge, insbesondere in Form von Lastkraftwagen (LKW), bilden eine wichtige Komponente des Transport- und Logistikwesens. Hierbei können entsprechende Fahrzeuge eine große Menge an Ladung transportieren. Je nach Abfahrts- oder Zielort wird die Ladung teilweise manuell beispielsweise mithilfe von Gabelstaplern be- und entladen. Neben der physischen Entladung des LKWs durch die Entnahme von Ladungsträgern, wie beispielsweise Paletten, auf welchen die Ladung angeordnet ist mithilfe von Gabelstaplern, führen bei einer manuellen Entladung die entladende Person, beispielsweise ein Staplerfahrer, weitere manuelle Tätigkeiten durch. Solch eine zusätzliche Tätigkeit ist beispielsweise das Scannen von auf dem Ladungsträger angeordneten Barcodes. Dabei dient solch ein Barcode häufig dem Identifizieren der Ladung. Um solch einen Barcode zu scannen, muss die Person erst den Barcode finden, um ihn anschließend zu scannen. Heutzutage ist die Position des Barcodes weder standardisiert noch folgt sie sonst irgendwelchen Regelmäßigkeiten.
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Die
DE 10 2009 047 330 A1 zeigt ein Logistikfahrzeug mit einem Laderaum für Ladegut, wobei sich innerhalb des Laderaums wenigstens ein Regal mit wenigstens einem Regalboden mit einem FID-Erfassungssystem befindet. Hierbei dient das Logistikfahrzeug zur Zustellung von Sendungen und muss in der Regel nicht an einem Stück vollständig entladen werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, durch welche bei einem manuellen Entladen eines Fahrzeugs wenigstens eine Tätigkeit automatisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entladen eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um einen Lastkraftwagen handeln, welcher eine besonders große Menge an Ladung aufnehmen kann. Das Fahrzeug transportiert die Ladung mittels jeweiliger Ladungsträger, beispielsweise in Form von Paletten, Containern und/oder Behältern, insbesondere Transportbehältern, wie Boxen, Kartonagen, et cetera. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beladen des Fahrzeugs, bei welchem mittels jeweiliger Ladungsträger transportierte Ladung entladen und anhand eines am zugehörigen Ladungsträger angeordneten optoelektronisch lesbaren Schriftelements, wie beispielsweise einem Strichcode, mittels einer Erfassungseinrichtung jeweilige Ladungsträger erfasst werden, wird durch mehrere Schritte charakterisiert:
- Erfindungsgemäß wird in einem Schritt des Verfahrens wenigstens ein Bild des jeweiligen Ladungsträgers mittels wenigstens einer Kamera erzeugt. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird durch automatische Bilderkennung mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung ein Bildausschnitt erzeugt, welcher das Schriftelement wiedergibt. Schließlich werden in einem weiteren Schritt des Verfahrens mittels der Datenverarbeitungseinheit die Ladungsdaten anhand des Schriftelements auf dem Bildausschnitt erfasst.
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In anderen Worten wird wenigstens ein Bild des Ladungsträgers aufgenommen und anschließend wenigstens ein relevanter Bildbereich identifiziert, in welchem sich das Schriftelement, beispielsweise in Form eines Strichcodes beziehungsweise Barcodes, befindet. Das Schriftelement wird anschließend ausgewertet beziehungsweise bestimmt. Dabei charakterisiert das Schriftelement Ladungsdaten betreffend die Ladung, beispielsweise Art und/oder Anzahl der Ladung des jeweiligen Ladungsträgers, auf welchem die Ladung beziehungsweise in welchem die Ladung transportiert wird. Hierbei erfolgt das Erzeugen beziehungsweise Erfassen des Bildausschnitts, welcher das Schriftelement umfasst, vorzugsweise durch maschinellen Sehens beziehungsweise maschinellen Lernens.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass anstelle eines manuellen Scannens der einzelnen Schriftelemente beispielsweise durch eine mit dem Entladen beschäftigte Person entfallen kann. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass im Gegensatz zu einem fest installierten Scanner, bei welchem ein Laden dergestalt stattfinden muss, dass das Schriftelement jeweils an einer mit dem Scanner korrespondierenden Stelle des Ladungsträgers angeordnet ist, entfallen kann. So kann bei dem Verfahren das Schriftelement beispielsweise aus einem den ganzen Ladungsträger mitsamt Ladung abbildenden Bild erzeugt beziehungsweise extrahiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden wenigstens zwei Bilder des jeweiligen Ladungsträgers erzeugt, wobei wenigstens eines der Bilder mit der Kamera und wenigstens ein weiteres der Bilder mit wenigstens einer weiteren Kamera mit jeweils einer anderen Blickrichtung auf den Ladungsträger aufgenommen wird. Aus zumindest einem der Bilder wird der Bildausschnitt mit dem Schriftelement erzeugt. Mit anderen Worten sind wenigstens zwei Kameras vorgesehen, die den Ladungsträger aus unterschiedlichen Richtungen aufnehmen, sodass das Schriftelement besonders schnell erfasst beziehungsweise identifiziert werden kann. So können beispielsweise wenigstens zwei Kameras an einem Tor oder torartigen Rahmen angebracht sein, welches der Ladungsträger beim Entladen passieren soll. Somit ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders schnell und/oder besonders fehlerfrei durchgeführt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der jeweilige Ladungsträger beim Erfassen des wenigstens einen Bildes durch die Erfassungseinrichtung bewegt. Mit anderen Worten geschieht bei einem Transport des Ladungsträgers durch die Erfassungseinrichtung das Erfassen der Ladungsdaten automatisch, ohne dass der Ladungsträger für das Erfassen des Bildes abgestellt werden braucht. So ist die Erfassungseinrichtung beispielsweise mit mehreren Kameras ausgestaltet, welche beispielsweise an dem Rahmen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders schnell und/oder besonders zuverlässig durchgeführt werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verwendet die Datenverarbeitungseinrichtung für die automatische Bilderkennung und/oder zum Erfassen der Ladungsdaten maschinelles Lernen, insbesondere maschinelles Sehen. Mit anderen Worten wird mittels einer Ausprägung künstlicher Intelligenz, dem maschinellen Lernen, der relevante Bildbereich, das heißt der das Schriftelement wiedergebende Bildausschnitt, identifiziert und darüber hinaus in diesem Bereich anschließend das Schriftelement, beispielsweise der Strichcode, ausgelesen. Das maschinelle Lernen kann beispielsweise durch einen, insbesondere lernfähigen, Algorithmus ausgebildet sein. Durch das Verwenden des maschinellen Lernens kann das Verfahren beispielsweise besonders vorteilhaft durchgeführt werden und darüber hinaus auf einfache Weise an neue Schriftelemente angepasst werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für das maschinelle Lernen wenigstens ein neuronales Netz verwendet. Bei dem maschinellen Lernen können im Wesentlichen zwei Ansätze verfolgt werden: Erstens symbolische Ansätze, wie aussagenlogische Systeme, in denen das Wissen - sowohl die Beispiele als auch die induzierten Regeln - explizit repräsentiert ist, welche beispielsweise durch den Algorithmus ausgedrückt werden können. Zweitens subsymbolische Systeme wie, insbesondere künstliche, neuronale Netze, die nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns funktionieren und in denen das Wissen implizit repräsentiert ist. Dabei sind auch Kombinationen des wenigstens einen Algorithmus und des wenigstens einen neuronalen Netz denkbar. Dabei kann der Algorithmus lernfähig, insbesondere selbstlernfähig, sein und beispielsweise durch das neuronale Netz ausgeführt werden bzw. erhält das neuronale Netz entsprechend des lernenden Algorithmus Anweisungen für seine Vorhersage und/oder für das Identifizieren und/oder Auswerten, welches beispielsweise mittels einer Mustererkennung, welche durch das neuronale Netz oder den Algorithmus erlernbar ist, realisiert werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das maschinelle Lernen beispielsweise nicht durch einen Algorithmus auf eine konventionelle Prozessorarchitektur durchgeführt werden muss, sondern sich aufgrund der Verwendung des neuronalen Netzes bestimmte Vorteile bei der Erkennung ergeben können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Schriftelement einen Strichcode, wie beispielsweise einen eindimensionalen Barcode und/oder einen Flächencode, wie beispielsweise zweidimensionalen einen QR-Code und/oder ein Hollogramm, beispielsweise somit einen dreidimensionalen Code, oder auch ein Kinegramm. Zusätzlich oder aiterativ ist das Schriftelement beispielsweise mit einem Funketikett versehen, welches beispielsweise mittels RFID und/oder NFC-Transponder fungiert. Durch die entsprechende Ausgestaltung des Schriftelements, beispielsweise als eindimensionaler Strichcode und/oder als zweidimensionaler Flächencode kann auf besonders vorteilhafte Weise ein Erfassen der Ladungsdaten durchgeführt werden. Bei der Verwendung von dreidimensionalen Schriftelementen und/oder den Funketiketten kann beispielsweise eine besonders große Menge an Ladungsdaten und/oder weiteren Ladungsdaten beispielsweise bereitgestellt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entladen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Dabei umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung, mittels welcher Ladungsdaten von mittels jeweiliger Ladungsträger transportierter, vom Fahrzeug entladener Ladung anhand eines am zugehörigen Ladungsträger angeordneten optoelektronisch lesbaren Schriftelements erfassbar sind. Dabei umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Kamera, die dazu ausgelegt ist, wenigstens ein Bild des jeweiligen Ladungsträgers zu erzeugen. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Datenverarbeitungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, wenigstens einen das Schriftelement wiedergebenden Bildausschnitts durch automatische Bilderkennung zu erzeugen und die Ladungsdaten anhand des Schriftelements auf dem Bildausschnitt zu erfassen.
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Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Erfassungseinrichtung mehrere Kameras, das heißt wenigstens zwei Kameras, zum Erfassen des wenigstens eine Bilds auf. Werden bei der Vorrichtung beziehungsweise bei dem Verfahren mehrere Kameras verwendet, kann beispielsweise ein größerer Sichtbereich des Ladungsträgers auf einmal erfasst werden, wodurch die automatische Bilderkennung besonders vorteilhaft verwendet werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Kameras voneinander beabstandet an einem torartigen Rahmen angeordnet, sodass von einem sich in dem torartigen Rahmen beziehungsweise zumindest in einer Umgebung des torartigen Rahmens befindenden Ladungsträger Bilder aus verschiedenen Blickrichtungen erfassbar sind. Mit anderen Worten findet die Entladung des Fahrzeugs an einem mit mehreren Kameras ausgestatteten Tor statt, wobei die Kamers Bilder des Ladungsträgers aufnehmen können. Mit beispielsweise künstlicher Intelligenz, insbesondere mittels maschinellen Lernens, werden anschließend relevante Bildbereiche identifiziert, in denen dann anschließend beispielsweise ein Barcode in Form von dem Schriftelement ausgelesen werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 in einer schematischen Ansicht eine Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Entladen eines Fahrzeugs.
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1 zeigt schematisch skizziert eine Vorrichtung 10 zum Entladen eines Fahrzeugs 12 mit einer Erfassungseinrichtung 14, mittels welcher Ladungsdaten von mittels jeweiliger Ladungsträger 16 transportierter, vom Fahrzeug 12 entladener Ladung 18 anhand eines am zugehörigen Ladungsträger 16 angeordneten optoelektronisch lesbaren Schriftelements 20 erfassbar sind. Dabei weist die Vorrichtung 10 wenigstens eine Kamera 22 auf, die dazu ausgelegt ist, wenigstens ein Bild des jeweiligen Ladungsträgers 16 zu erzeugen. Ferner weist die Vorrichtung 10 eine Datenverarbeitungseinrichtung 24 auf, die dazu ausgelegt ist, wenigstens einen das Schriftelement 20 wiedergebenden Bildausschnitt 26 durch automatische Bilderkennung zu erzeugen und die Ladungsdaten anhand des Schriftelements 20 auf dem Bildausschnitt 26 zu erfassen.
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Optoelektronisch lesbar bedeutet, dass das Schriftelement 20 mittels einer Kamera 22 einer elektronischen Erfassungseinrichtung 14, zumindest in Kombination mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 24 erfassbar und lesbar und somit auswertbar, das heißt zumindest identifizierbar und/oder erkennbar ist.
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Die Vorrichtung 10 ist vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, ein Verfahren zum Entladen eines Fahrzeugs 12, welches insbesondere als Lastkraftwagen ausgebildet ist, durchzuziehen. Bei dem Verfahren wird mittels jeweiliger Ladungsträger 16 transportierte Ladung 18 entladen und anhand eines am zugehörigen Ladungsträger 16 angeordneten optoelektronisch lesbaren Schriftelements 20 mittels einer Erfassungseinrichtung 14 jeweilige Ladungsdaten erfasst.
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Dabei umfasst das Verfahren mehrere Schritte:
- Erster Schritt: Erzeugen wenigstens eines Bildes des jeweiligen Ladungsträgers 16 mittels wenigstens einer Kamera 22;
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Zweiter Schritt: Erzeugen eines das Schriftelement 20 wiedergebenden Bildausschnitts 26 durch automatische Bilderkennung mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 24; Dritter Schritt: Erfassen der Ladungsdaten, welche beispielsweise die Art, Form und/oder Anzahl der Ladung 18 charakterisieren, anhand des Schriftelements 20 auf dem Bildausschnitt 26 mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 24.
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Zur Veranschaulichung des Bildausschnitts 26, ist dieser im Ausführungsbeispiel auf einem mit der Datenverarbeitungseinrichtung 24 verbundenen, nicht notwendigen Anzeigeelement 28 dargestellt, welches beispielsweise als Bildschirm ausgebildet ist. Dabei ist auf dem Anzeigeelement 28 ein Bildausschnitt 26 zu erkennen, auf welchem das Schriftelement 20 besonders vorteilhaft erkennbar und somit zum Identifizieren der Ladungsdaten besonders gut geeignet ist.
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Damit das Verfahren besonders vorteilhaft durchgeführt und/oder die Vorrichtung 10 besonders vorteilhaft betrieben werden kann, werden wenigstens zwei Bilder des jeweiligen Ladungsträgers 16 erzeugt, wobei wenigstens eines der Bilder mit der Kamera 22 und wenigstens ein weiteres der Bilder mit wenigstens einer weiteren Kamera 22 mit jeweils einer anderen Blickrichtung aufgenommen wird und der Bildausschnitt 26 mit dem Schriftelement 20 aus zumindest einem der Bilder erzeugt wird. So ist die Erfassungseinrichtung 14 dazu vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass mehrere Kameras 22, das heißt wenigstens zwei Kameras 22, zum Erfassen des wenigen einen Bildes vorgesehen sind.
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Bei dem Verfahren wird der jeweilige Ladungsträger 16, beispielsweise eine Palette und/oder ein Transportbehälter, bei dem Erfassen des wenigstens einen Bildes durch die Erfassungseinrichtung 14 bewegt, welches durch die beiden Pfeile 30 angedeutet ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Entladen in einem Rutsch geschehen kann und nicht extra ein Stopp zum Erfassen der Bilder eingelegt werden braucht.
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Damit vorteilhafte Bildausschnitte erfasst werden können, wird der Ladungsträger 16 aus vorteilhaften Blickrichtungen erfasst, um so beispielsweise in einem einzigen Rutsch beziehungsweise mit nur einem Auslösemoment die Bilder aufnehmen zu können. Daher sind die Kameras 22 vorteilhafterweise voneinander beabstandet an einem torartigen Rahmen 32 angeordnet, wodurch ein sich an beziehungsweise vor oder in einem Bereich des torartigen Rahmens 32 befindenden Ladungsträger 16 aus verschiedenen Blickrichtungen erfassbar ist.
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Der torartige Rahmen 32 mit den Kameras 22 kann somit beispielsweise ein Tor der Erfassungseinrichtung 14 bilden und somit als so genanntes Scangate bezeichnet werden.
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Das Schriftelement 20, welches durch das Verfahren beziehungsweise mittels der Vorrichtung 10 erfasst beziehungsweise identifiziert wird, um daraus Ladungsdaten der Ladung 18 zu gewinnen, ist vorteilhafterweise ein Strichcode, das heißt ein eindimensionaler Barcode und/oder ein Flächencode, das heißt ein zweidimensionaler Code wie beispielsweise ein QR-Code und/oder ein Hollogramm, sodass beispielsweise in drei Dimensionen Informationen in dem Schriftelement 20 betreffend die Ladungsdaten enthalten sein können.
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Ferner kann zur Feststellung der Authentizität des Schriftelements 20 und somit der Ladungsdaten beispielsweise auch ein Kinegramm vorgesehen sein. Darüber hinaus kann das Schriftelement 20 mit einem Funketikett versehen sein beziehungsweise an diesem unterhalb und/oder oberhalb angeordnet sein. Bei dem Funketikett handelt es sich beispielsweise um einen RFID und/oder NFC-Transponder, welcher beispielsweise durch einen zusätzlichen Scanner, welcher aufgrund des Verfahrens leicht an die richtige Stelle geführt werden kann, ohne Zeit für das Suchen zu verlieren, ausgelesen werden kann.
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Schließlich erfolgt die automatische Bilderkennung und/oder das Erfassen der Ladungsdaten durch die Datenverarbeitungseinrichtung 24 mittels maschinellen Lernens, wodurch das Verfahren besonders vorteilhaft durchgeführt beziehungsweise die Vorrichtung 10 besonders vorteilhaft betrieben werden kann. Dabei wird für das maschinelle Lernen ein Algorithmus verwendet und in besonders vorteilhafter Weise zusätzlich oder alternativ wird bei dem maschinellen Lernen zusätzlich zu dem Algorithmus ein neuronales Netz verwendet.
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Durch die vorgestellte Vorrichtung 10 und das vorgestellte Verfahren kann auf besonders vorteilhafte Weise eine autonome Produktidentifizierung im Rahmen einer LKW-Entladung durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Fahrzeug
- 14
- Erfassungseinrichtung
- 16
- Ladungsträger
- 18
- Ladung
- 20
- Schriftelement
- 22
- Kamera
- 24
- Datenverarbeitungseinrichtung
- 26
- Bildausschnitt
- 28
- Anzeige
- 30
- Pfeil
- 32
- Rahmen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009047330 A1 [0003]
