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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bildanzeigevorrichtung, eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Bildanzeigevorrichtung und ein Bildanzeigesystem mit einer solchen Recheneinheit.
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Hintergrund der Erfindung
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In der
DE 10 2010 051 307 A1 wird ein Anzeigeelement beschrieben, insbesondere für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug, mit einer Dekorschicht, mit mindestens einer Leuchtfläche, die die Dekorschicht hinterleuchtet und die durch eine flächig abstrahlende Lichtquelle oder durch eine Lichtquelle zusammen mit einem flächig abstrahlenden Lichtleiter gebildet ist, wobei zwischen der Dekorschicht und der Leuchtfläche eine zumindest teilweise transparente Schicht angeordnet ist und, wobei die Schicht lateral variierende optische Eigenschaften zur Homogenisierung des Lichtflusses des Leuchtfläche aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Steuerung einer Bildanzeigevorrichtung, eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung sowie eine Bildanzeigevorrichtung und ein Bildanzeigesystem mit einer solchen Recheneinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Bildanzeigevorrichtungen bzw. sog. Displays können z.B. in Fahrzeugen verwendet werden. Dabei können diese so verbaut werden, dass sie klar als Displays identifiziert werden können. Im Fahrzeugdesign würde es sich jedoch oft anbieten, die Displays noch besser an das Design des Fahrgastraums anzupassen.
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Beispielsweise können Dekorfilme auf transparente Bauteile auflaminiert und über dem Display positioniert werden. Der Film erlaubt dabei die Sicht auf das Display, wenn dieses eingeschaltet ist. Im ausgeschalteten Zustand ist lediglich der Dekorfilm (z.B. Metall- oder Holzdesign) zu sehen. Der Effekt kann beispielsweise erzielt werden, indem im Dekorfilm auch kleine lichtdurchlässige Bereiche integriert werden. Durch diese ist die Sicht auf das Display möglich.
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Mit der Erfindung kann das Erscheinungsbild des Displayinhaltes durch einen Dekorfilm hindurch verbessert werden. Trotz lokal unterschiedlicher Transparenz des Dekorfilms kann eine homogene Helligkeitsverteilung bzw. Darstellung erreicht werden. Die Erfindung beruht im Wesentlichen darauf, zunächst eine ortsaufgelöste Transmissionsverteilung eines zwischen Betrachter und Display positionierten Bauteils, beispielsweise eines wie eingangs beschriebenen Dekorfilms, zu ermitteln, und die Bildanzeige so zu steuern, dass Unregelmäßigkeiten in den Transmissionseigenschaften kompensiert werden. Dadurch kann insgesamt ein homogeneres Erscheinungsbild des Displays erreicht werden, was insbesondere bei unruhigen Mustern in den jeweiligen Dekorfilmen zu einer erheblich besseren Erkennbarkeit des Bildinhalts beiträgt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung einer Bildanzeigevorrichtung zur visuellen Anzeige eines Bildinhalts durch ein zumindest teilweise transparentes Bauteil hindurch umfasst ein Bereitstellen eines anzuzeigenden Bildinhalts, ein Anpassen zumindest eines Parameters des Bildinhalts in Abhängigkeit von einer ortsaufgelösten Transmissionsverteilung und ein Erzeugen eines Ausgabesignals unter Verwendung des angepassten Bildinhalts. Dadurch kann eine Störung der Anzeige durch eine inhomogene Transmissionsverteilung des Bauteils ausgeglichen werden, was in einem homogeneren Erscheinungsbild des Bildinhalts resultiert.
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Der zumindest eine Parameter umfasst insbesondere eine ortsaufgelöste Helligkeits- und/oder Intensitäts- und/oder Leuchtdichteverteilung. Dadurch kann eine inhomogene Transmission besonders effektiv ausgeglichen werden.
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Das Anpassen umfasst vorteilhafterweise ein Verrechnen des Bildinhalts mit einer Transformationsvorschrift. Beispielsweise kann die Transformationsvorschrift eine Matrix aus Multiplikationsfaktoren für jeden einzelnen anzuzeigenden Bildpunkt enthalten. Damit kann jeder einzelne Bildpunkt auf besonders einfache Weise so angepasst werden, dass ein homogenes Gesamtbild entsteht.
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Die Transformationsvorschrift umfasst bevorzugt eine Inverse der Transmissionsverteilung. Dadurch werden sämtliche Inhomogenitäten der Transmission vollständig ausgeglichen.
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Vorzugsweise erfolgt das Anpassen so, dass der dunkelste Punkt in der Transmissionsverteilung nicht weiter in seiner Leuchtkraft bzw. Helligkeit reduziert wird, also einen Transformationsfaktor 1 zugeordnet bekommt.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst die Transformationsvorschrift dabei ferner eine Wichtungsverteilung. Dies ermöglicht eine homogenere Darstellung des anzuzeigenden Bildinhalts ohne eine zu starke Einschränkung des zur Verfügung stehenden Parameterraums hinnehmen zu müssen. Beispielsweise könnte eine sehr geringe Transmission des Bauteils in einem kleinen Bildbereich ansonsten dazu führen, dass das Gesamtbild insgesamt sehr stark abgedunkelt würde, um insgesamt ein sehr homogenes Erscheinungsbild zu erzielen. Dabei kann jedoch insgesamt die Erkennbarkeit des angezeigten Bildes beeinträchtigt werden. Durch eine Wichtung kann dies verhindert werden, beispielsweise indem sehr extreme Transmissionswerte in kleinen Bereichen des teilweise transparenten Bauteils für die Transformationsvorschrift nicht oder nur schwach berücksichtigt werden. Mit anderen Worten ist in einer solchen Ausgestaltung bei der Anpassung des Bildinhalts nicht nur dem dunkelsten Punkt in der Transmissionsverteilung ein Transformationsfaktor 1 zugeordnet, sondern auch Punkten, die etwas stärker transmittiert werden. Alle Helligkeiten darüber werden bis zu diesem (etwas helleren) Referenzniveau reduziert, jedoch werden dann Bereiche, die vorher dunkler als das Referenzniveau waren, auch weiterhin dunkler erscheinen.
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Vorteilhafterweise ist eine ortsaufgelöste Parameterverteilung eines durch das zumindest teilweise transparente Bauteil transmittierten angepassten Bildinhalts einer Parameterverteilung des anzuzeigenden Bildinhalts angenähert oder entspricht dieser. Mit anderen Worten entspricht der Bildinhalt, wie er nach dem Durchgang durch das zumindest teilweise transparente Bauteil wahrgenommen werden kann, im Wesentlichen dem anzuzeigenden Bildinhalt. Dies ermöglicht die bereits beschriebene Homogenisierung des visuellen Eindrucks der Bildanzeige.
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Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner ein Ermitteln der ortsaufgelösten Transmissionsverteilung des zumindest teilweise transparenten Bauteils. Beispielsweise kann ein Weißbild angezeigt und erfasst werden, so dass eine Transformationsvorschrift erstellt und in einem Speicher einer Recheneinheit hinterlegt werden kann.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs bzw. einer Bildanzeigevorrichtung, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung aus einer Bildanzeigevorrichtung zur visuellen Anzeige eines anzuzeigenden Bildinhalts durch ein zumindest teilweise transparentes Bauteil hindurch und einer erfindungsgemäßen Recheneinheit profitiert dabei von den Vorteilen des oben beschriebenen Verfahrens in entsprechender Weise.
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Ein erfindungsgemäßes Bildanzeigesystem umfasst eine solche Bildanzeigevorrichtung und ein zumindest teilweise transparentes Bauteil, insbesondere mit lokalen Transmissionsinhomogenitäten, wie z.B. ein Dekorfilm, das in Strahlungsrichtung stromab der Bildanzeigevorrichtung angeordnet ist. Dadurch kann die Bildanzeigevorrichtung visuell kaschiert werden, wenn sie nicht verwendet wird, ohne auf Klarheit in der Bilddarstellung verzichten zu müssen.
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Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch einen Schnitt einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems.
- 2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines nicht erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems mit einem Dekorfilm.
- 3 zeigt schematisch eine Draufsicht einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems.
- 4 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung in Form eines vereinfachten Flussdiagramms.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In 1 ist schematisch ein Schnitt einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems dargestellt, das insgesamt mit 100 bezeichnet ist.
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In dem dargestellten Beispiel umfasst das Bildanzeigesystem 100 eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Hinterleuchtungseinheit 110 und einem Anzeigemittel 120, z.B. ein Display, eine Recheneinheit 160, die den Betrieb der Bildanzeigevorrichtung, insbesondere der Hinterleuchtungseinheit und/oder des Anzeigemittels, steuert, und eine Abdeckung, die hier aus einem transparenten Substrat 130, beispielsweise aus Glas oder einem Kunststoff wie z.B. Polyacryl, und einem Dekorfilm 140 aufgebaut ist.
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Dieser Dekorfilm 140 ist insbesondere so gestaltet, dass er zum einen das gewünschte Dekor darstellt (z.B. Holz- oder Metalloptik, etc.), zum anderen aber auch erlaubt, dass der Bildinhalt des Displays 120 sichtbar wird, wenn das Display 120 eingeschaltet ist. Lichtstrahlen, die die Abdeckung passieren, sind hier als Pfeile 150 angedeutet.
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Durch den Dekorfilm 140 kommt es zu einer Beeinflussung der Transparenz des optischen Systems. Auf diese Weise werden Bildinhalte mit identischen Helligkeiten in verschiedenen Bereichen des Anzeigesystems 100 unterschiedlich wahrgenommen, woraus ohne eine Korrektur eine nicht optimale Darstellungsqualität resultieren würde. Dies ist auch in 2 veranschaulicht, in der eine Draufsicht eines nicht erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems mit einem Dekorfilm schematisch dargestellt und insgesamt mit 200 bezeichnet ist.
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Der Dekorfilm 140 in dem in 2 dargestellten Beispiel weist vier Bereiche mit jeweils unterschiedlicher Transparenz auf. In einem ersten Bereich 210 des Dekorfilms 140 werden 30% des eingestrahlten Lichts transmittiert. Die Transmissionswerte eines zweiten 220, dritten 230 und vierten 240 Bereichs des Dekorfilms 140 betragen beispielsweise 50%, 100% bzw. 22%. Ein Bild, das durch einen solchen Dekorfilm 140 hindurch dargestellt wird, weist daher in dieser nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bildanzeigesystems 200 vier Bereiche 210, 220, 230 und 240 mit zueinander unterschiedlichen Intensitäten auf. Es versteht sich, dass die hier angedeutete geometrische Verteilung der vier Bereiche lediglich zu Veranschaulichungszwecken dient und in einer Umsetzung mit deutlich komplexeren Anordnungen von Bereichen unterschiedlicher Transparenz bzw. Transmissivität zu rechnen ist.
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In 3 ist demgegenüber eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bildanzeigesystems dargestellt und insgesamt mit 300 bezeichnet. Insbesondere ist das Bildanzeigesystem 300 in der Lage, ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie es in 4 in Form einer vorteilhaften Ausgestaltung als Flussdiagramm vereinfacht dargestellt und insgesamt mit 400 bezeichnet ist, durchzuführen.
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Der Einfachheit halber sei angenommen, dass in dem Bildanzeigesystem 300 ein Dekorfilm 140 verwendet wird, der mit dem in Bezug auf 2 beschriebenen identisch ist.
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Während des Betriebs des Bildanzeigesystems 300 wird in den jeweils unterschiedlich transparenten Bereichen 210, 220, 230 und 240 der anzuzeigende Bildinhalt so angezeigt, dass insgesamt ein einheitliches Erscheinungsbild entsteht. Beispielsweise wird das gesamte anzuzeigende Bild so angepasst, dass es dem Erscheinungsbild in dem am wenigsten transparenten Bereich 240 entspricht. In dem hier dargestellten Beispiel beträgt die Transmissivität des vierten Bereichs 240 des Dekorfilms 140 22%. Dementsprechend kann beispielsweise das Bild in dem dritten Bereich 230, der eine Transmissivität von 100% aufweist, mit einer Intensität von 22% ausgestrahlt werden, so dass sich auch in diesem dritten Bereich eine transmittierte Intensität von 22% der Intensität des anzuzeigenden Bildinhalts ergibt. In den ersten 210 und zweiten 220 Bereichen kann die Anpassung entsprechend vorgenommen werden (entsprechend 73,3% bzw. 44% Ausstrahlungsintensität). Insgesamt ergibt sich dadurch ein Gesamtbild, das 22% der Intensität des anzuzeigenden Bildinhalts aufweist. Die relativen Intensitäten innerhalb des so angezeigten Bildes entsprechen jedoch denen des anzuzeigenden Bildinhalts, so dass sich insgesamt ein homogenes Erscheinungsbild ergibt.
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Dazu kann in einem erfindungsgemäßen Verfahren 400 zunächst in einem Schritt 410 ein Bildanzeigesystem 100, 300 bereitgestellt werden. Es sei hierbei betont, dass es sich bei dem Dekorfilm 140 insbesondere um ein individuell angefertigtes Design handeln kann, so dass jedes Bildanzeigesystem 100, 300 einzigartig ist. Auch durch Fertigungstoleranzen und/oder individuell leicht unterschiedliche Anzeigequalitäten von Anzeigemitteln 120 kann jedes Bildanzeigesystem 100, 300 als einzigartig angesehen werden.
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In einem Vorbereitungsschritt 420 wird zumindest eine Verteilung einer optischen Eigenschaft des Bildanzeigesystems 100, 300 bzw. der Deckschicht 130, 140 ermittelt. Beispielsweise kann dazu ein einheitlich weißes Bild mittels des Anzeigemittels 120 ausgestrahlt werden und, beispielsweise mit einer Leuchtdichtekamera, erfasst werden, wie sich das daraus resultierende Erscheinungsbild darstellt. Je nach Ausgestaltung des Dekorfilms 140 kann beispielsweise ortsaufgelöst eine Transparenzverteilung der Deckschicht ermittelt werden. Weitere Beispiele für vorteilhafterweise ermittelte Parameterverteilungen umfassen Leuchtdichte-, Transmissionsspektren- und/oder Helligkeitsverteilung. Wellenlängenabhängige Parameterverteilungen können beispielsweise unter Verwendung von farbigen Hinterleuchtungen bzw. vollflächigen einfarbigen Anzeigen ermittelt werden. Insbesondere bei Verwendung eines Anzeigemittels, das Farben aus klar definierten Grundfarben additiv mischt, z.B. eines herkömmlichen LCD-Displays, kann beispielsweise nacheinander jede der zur Verfügung stehenden Grundfarben mit maximaler Ansteuerung separat ausgestrahlt werden, um Querempfindlichkeiten bei der Erfassung auszuschließen und besonders präzise Daten zu erhalten.
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Derartig ermittelte Parameterverteilungen können insbesondere einmalig ermittelt werden und anschließend in einem Datenspeicher abgelegt werden.
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In einem Schritt 430 wird ein anzuzeigendes Bild empfangen. Ein solches Bild kann Grafik- und/oder Schriftzeichenelemente enthalten. Sowohl eine Sequenz von vielen unterschiedlichen Bildern als auch Einzelbilder, die dauerhaft als Standbild angezeigt werden sollen, können derart empfangen werden.
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In einem Verarbeitungsschritt 440 wird das in Schritt 430 empfangene Bild unter Verwendung der in Schritt 420 ermittelten Parameterverteilung korrigiert. Beispielsweise kann dazu eine Inverse einer Transmissionsverteilung mit dem anzuzeigenden Bild mathematisch gefaltet werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass Bildbereiche, die in Bereichen des Anzeigemittels 120 anzuzeigen sind, die sich durch eine vergleichsweise hohe Transmission auszeichnen, abgedunkelt bzw. in ihrer Intensität gemindert werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bild in Bereichen, die sich durch eine vergleichsweise niedrige Transmission auszeichnen, aufgehellt bzw. in seiner Intensität gesteigert wird. Auch eine Kombination aus beiden Ansätzen kann gegebenenfalls vorteilhaft sein.
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In einigen Ausgestaltungen des Verfahrens 400 kann auch vorgesehen sein, anstatt der ermittelten Parameterverteilung direkt eine Umrechnungsvorschrift abzuspeichern, so dass diese beispielsweise einmalig erstellt und danach dauerhaft verwendet werden kann.
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In einem Schritt 450 wird das so korrigierte Bild durch das Anzeigemittel ausgestrahlt. Nach der Passage des Dekorfilms 140 ergibt sich dadurch ein wahrzunehmendes Bild, das in seiner Intensitätsverteilung der relativen Intensitätsverteilung des in Schritt 430 empfangenen anzuzeigenden Bilds entspricht.
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In einigen Ausgestaltungen des Verfahrens kann auch eine lokale Korrektur innerhalb einzelner Bildbereiche erfolgen. Dies ist insbesondere in Fällen vorteilhaft, in denen verschiedene Bildbereiche jeweils eine logische Einheit abbilden. Beispielsweise kann so eine Legende einer Landkarte neben einer Karte angezeigt werden. In einem solchen Fall wäre es vorteilhaft, die Legende separat von der Karte zu korrigieren, da auf diese Weise gegebenenfalls die Korrektur insgesamt jeweils weniger starke Anpassungen erforderlich machen kann.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, nicht nur die Ausgabe des Anzeigemittels 120 anzupassen, sondern alternativ oder zusätzlich auch eine Ansteuerung der Hinterleuchtungseinheit 110 zu modifizieren, beispielsweise in der Form, dass die Hinterleuchtungseinheit 110 in Bildbereichen, in denen besonders niedrige Transmission vorherrscht, heller leuchtet als in Bildbereichen mit überwiegend hoher Transmission.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010051307 A1 [0002]
