DE19513825C1 - Evaluation of operational inputs for personal computer of e.g. disabled person and environment control - Google Patents
Evaluation of operational inputs for personal computer of e.g. disabled person and environment controlInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung von Bedienungseingaben, die mindestens eine Eingangs schnittstelle zur Verbindung mit einer Eingabeeinrich tung, mindestens eine Ausgangsschnittstelle für eine Ausgabeeinrichtung und einen Decoder zur Zuordnung von Eingangssignalen zu Ausgangsfunktionen aufweist und bei der der Decoder zur Nachbildung von Eingangssignalen für einen Personalcomputer ausgebildet ist und bei der die mindestens eine Ausgangsschnittstelle an eine Personalcomputereingangsschnittstelle des Personalcomputers anschließbar ist.The invention relates to a device for evaluation of operator input that has at least one input Interface for connection to an input device device, at least one output interface for one Output device and a decoder for the assignment of Has input signals to output functions and at that of the decoder for emulating input signals is trained for a personal computer and at the at least one output interface to one Personal computer input interface of the personal computer can be connected.
Zur Bedienung moderner Geräte wird in der Regel vor ausgesetzt, daß ein Benutzer mit den üblichen menschlichen Handhabungsfähigkeiten ausgestattet ist. Dies macht es für behinderte Menschen oft schwierig oder unmöglich, derartige Geräte zu bedienen. Insbe sondere die Bedienung von Computern, die üblicherweise mit Hilfe von Tastaturen oder graphischen Eingaben, sogenannten "Mäusen" erfolgt, ist für behinderte Per sonen mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Ähnliche Schwierigkeiten liegen aber auch bei der Be dienung von Telefonen, Radio- und Fernsehgeräten sowie anderen Geräten des täglichen Lebens vor.To operate modern devices is usually before suspended that a user with the usual human handling skills. This often makes it difficult for disabled people or impossible to operate such devices. In particular special the operation of computers, which is usually using keyboards or graphical inputs, so-called "mice" is for disabled people other connected with considerable difficulties. There are similar difficulties with the Be operation of telephones, radio and television sets as well other devices of everyday life.
Die oben geschilderten Probleme treten besonders in tensiv bei Schwerbehinderten und Schwerstbehinderten auf, die nur geringe motorische Fähigkeiten besitzen.The problems outlined above occur particularly intensive for severely disabled and severely disabled who have little motor skills.
In der DE 40 37 049 C2 wird eine Bedienungsvorrichtung beschrieben, die dazu verwendbar ist, Personalcomputer von behinderten Personen bedienen zu lassen. Die Be dienungseinrichtung weist eine Steuereinheit auf, die mit einer Schalteinrichtung verbunden ist, die ein Tasterfeld aufweist. Die Schalter im Bereich des Tasterfeldes sind durch Zungenkontakte bedienbar. Zum Anschluß an den Personalcomputer ist eine entsprechende Ausgangsschnittstelle vorgesehen. Zur Ankopplung der Steuereinrichtung an den Personalcomputer ist es er forderlich, auf dem Personalcomputer eine spezielle Treibersoftware zu installieren.DE 40 37 049 C2 describes an operating device described, which can be used for personal computers to be operated by disabled people. The Be Service device has a control unit which is connected to a switching device, the one Has keypad. The switches in the area of The keypad can be operated by tongue contacts. To the Connection to the personal computer is a corresponding one Output interface provided. For coupling the It is the control device on the personal computer required a special on the personal computer Install driver software.
In der DE 41 14 926 C1 wird eine Datenverarbeitungsan lage mit optischer Eingabeeinrichtung beschrieben, die ebenfalls als Eingabehilfe für Behinderte vorgesehen ist. Um einen Bildschirm herum sind optische Sensorein heiten angeordnet, die von einem Bediener ausgeleuchtet werden können. In Abhängigkeit von zeitlichen Mindest ausleuchtungsdauern werden Signale für eine Tastatur oder eine Mausschnittstelle geliefert. Die Bedienung setzt allerdings erheblich motorische Fähigkeiten voraus, da ein präzises Erreichen eines Eingabefeldes auf dem Bildschirm, beziehungsweise das Bedienen eines Signalhandschuhes, erforderlich ist. Ebenfalls ist es erforderlich, erhebliche Eingriffe in den zu be dienenden Personalcomputer vorzunehmen, um eine Appli kation zu ermöglichen.DE 41 14 926 C1 describes a data processing system location described with optical input device, the also provided as an input aid for the disabled is. Optical sensors are around a screen units arranged illuminated by an operator can be. Depending on the minimum time illumination times become signals for a keyboard or a mouse interface. The operation however, requires considerable motor skills ahead, because a precise entry of an input field on the screen, or operating one Signal glove, is required. It is also required significant interventions in the be serving personal computer to make an Appli to enable cation.
In der DE 42 34 680 A1 wird in allgemeiner Form eine Vorrichtung zur Erzeugung von Koordinatendaten be schrieben, welche einen Decoder und eine Umsetzungs tabelle zur Transformation von Schaltsignalen einer Maus in Bedienungssignale für einen Personalcomputer aufweist. Es ist allerdings nicht möglich, eine kon ventionelle Tastatur zur ersetzen, ebenfalls ist keine erleichterte Bedienbarkeit für behinderte Personen ge geben.DE 42 34 680 A1 is a general Device for generating coordinate data be wrote which a decoder and an implementation table for the transformation of switching signals of a Mouse in operating signals for a personal computer having. However, it is not possible to create a con conventional keyboard to replace, neither is Ease of use for disabled people give.
Aus dem Zeitschriftenaufsatz US-Z.: Personal Computer Keyboard Port Multi-Device Adapter. In: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 33, No. 6A, November 1990, S. 204/205 ist es bekannt, eine Mehrfachnutzbarkeit für eine Tastaturschnittstelle zu realisieren. Die Nutzbar keit kann für Eingabegeräte wie Scanner, Magnetkarten leser oder eine Computermaus vorgesehen sein.From the magazine article US-Z .: Personal Computer Keyboard port multi-device adapter. In: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 33, No. 6A, November 1990, S. 204/205 it is known to be reusable for to implement a keyboard interface. The usable Can be used for input devices such as scanners, magnetic cards reader or a computer mouse may be provided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor richtung der einleitend genannten Art derart zu kon struieren, daß auch bei geringen motorischen Fähig keiten eine Bedienung komplexer Geräte ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide a direction of the type mentioned in the beginning to con structure that even with low motor skills operation of complex devices is made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Decoder eine Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen der Eingabeeinrichtung in Be dienungssignale für den Personalcomputer aufweist, daß für die Erzeugung der Schaltsignale der Eingabevor richtung verschiedene unterschiedlich komplexe Schalt vorrichtungen bestehend aus mindestens einem Einfach kontakt-Schalter, mindestens einem Doppelkontakt-Schalter und mindestens einem Mehrfachkontakt-Schalter vorgesehen sind, welche durch eine Umschaltvorrichtung jeweils wahlweise aktivierbar sind, und daß als Bedienhilfe eine optische Anzeige einer Bedienoberfläche vorgesehen ist, die zu einem Bedienzeitpunkt aktivierbare Schaltungsmöglichkeiten darstellt.This object is achieved in that the decoder a conversion table for transformation of switching signals of the input device in Be has service signals for the personal computer, that for the generation of the switching signals of the input direction of various differently complex switching devices consisting of at least one simple contact switch, at least one double contact switch and at least one multiple contact switch provided are, each by a switching device can optionally be activated, and that as an operating aid an optical display of a user interface is provided which can be activated at an operating time Represents circuit options.
Durch die Transformation von einfachen Schaltfunktionen in komplexe Bedieneingaben ist es möglich, komplexe Eingabeeinheiten wie Tastatur und Maus durch einfache Schaltanordnungen zu ersetzen. Die wahlweise Aktivie rung unterschiedlich komplexer Schaltvorrichtungen er möglicht es, die jeweils verwendeten Schalteranord nungen individuell auf den Behinderungsgrad des Be dieners zuzuschneiden. Hierdurch ist es möglich, die maximal vorhandenen motorischen Fähigkeiten aus zu nutzen. Ein mit größeren motorischen Fähigkeiten versehener Behinderter ist nicht dazu gezwungen, eine umständlichere Bedienung über elementare Einfach schalter vorzunehmen. Vielmehr kann dieser je nach seinen Fähigkeiten Einfachkontakt-, Doppelkontakt- oder Mehrfachkontakt-Schalter verwenden. Zur Ermöglichung einer Adaption an standardisierte Geräte ist vorgesehen, die Vorrichtung an eine übliche Tastatureingangsschnittstelle anzuschließen. Es sind somit keine Veränderungen im Bereich des zu bedienenden Gerätes erforderlich.By transforming simple switching functions in complex operator input it is possible to make complex Input units such as keyboard and mouse through simple Switching arrangements to replace. The optional activation of differently complex switching devices allows the switch arrangement used in each case individual on the degree of disability of the Be tailor the servant. This makes it possible to maximum available motor skills from too use. One with greater motor skills Disabled person is not forced to have one cumbersome operation via elementary simple switch. Rather, this can depend on his skills single contact, double contact or Use multiple contact switches. To make it possible is an adaptation to standardized devices provided the device to a usual Keyboard input interface to connect. There are thus no changes in the area of to be operated Device required.
Zur Nachbildung üblicher Tastatureingaben wird vorge schlagen, daß die Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Tastatur ausgebildet ist.To simulate common keyboard input is pre suggest that the conversion table to transform from switching signals to output signals of a keyboard is trained.
Für die Bedienung von graphisch unterstützten Pro grammen ist vorgesehen, daß die Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Maus ausgebildet ist.For the operation of graphically supported Pro It is planned that the conversion table for Transformation of switching signals into output signals a mouse is trained.
Eine Bedienung von Hausinstallationstechnik wird da durch unterstützt, daß eine Peripherieschnittstelle zur Ansteuerung von Umweltkontrollfunktionen ausgebildet ist.Operation of house installation technology is there supported by that a peripheral interface for Control of environmental control functions trained is.
Die Kommunikation mit nicht anwesenden Personen wird dadurch erleichtert, daß eine Peripherieschnittstelle zur Ansteuerung von Kommunikationsgeräten ausgebildet ist, zum Beispiel zur Ansteuerung eines Telefones.Communication with people not present will thereby facilitated that a peripheral interface trained to control communication devices for example to control a telephone.
Eine weitere Erweiterung des Leistungsspektrums kann dadurch erfolgen, daß eine Peripherieschnittstelle zum Anschluß einer Fernbedienung ausgebildet ist.A further expansion of the range of services can in that a peripheral interface to Connection of a remote control is formed.
Eine wahlweise Bedienung des Personalcomputers sowohl durch gesunde als auch durch behinderte Menschen wird dadurch unterstützt, daß eine Zentraleinheit zur Funktionskoordinierung vorgesehen ist, und daß durch die Zentraleinheit wahlweise die Schaltvorrichtungen oder konventionelle Ein gabegeräte aktivierbar sind.An optional operation of the personal computer both by healthy as well as by disabled people supported by the fact that a central unit for Functional coordination is provided, and that by the central unit optionally the switching devices or conventional on can be activated.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaues der Vorrichtung und Fig. 1 is a block diagram illustrating the structure of the device and
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Wieder gabe der wesentlichen Vorrichtungskomponenten. Fig. 2 is a simplified block diagram for the surrender of the essential device components.
Fig. 1 veranschaulicht den Aufbau der Vorrichtung. Zur Koordinierung der Abläufe ist eine Zentraleinheit (1) vorgesehen, die über konventionelle Anschlüsse mit einer Tastatur (2) und einer Maus (3) verbindbar ist. Über eine Eingabeschnittstelle (4) ist eine Verbindung mit Schaltvorrichtungen (5) möglich. Die Schaltvorrich tungen (5) können beispielsweise als Einfachkontakt-Schalter, Doppelkontakt-Schalter (6), Mehrfachkontakt-Schalter (7) in Form eines Joysticks oder als Schaltmatrix (8) ausgebildet sein. Fig. 1 illustrates the structure of the device. A central unit ( 1 ) is provided for coordinating the processes and can be connected to a keyboard ( 2 ) and a mouse ( 3 ) via conventional connections. A connection to switching devices ( 5 ) is possible via an input interface ( 4 ). The Schaltvorrich lines ( 5 ) can for example be designed as a single-contact switch, double-contact switch ( 6 ), multiple-contact switch ( 7 ) in the form of a joystick or as a switching matrix ( 8 ).
Über zusätzliche Peripherieschnittstellen (9, 10, 11, 12) ist es möglich, weitere Funktionen zu aktivieren. Bei spielsweise ist es möglich, eine Umweltkontrolle durch zuführen, eine Infrarotfernbedienung anzuschließen, einen Anschluß eines LCD-Displays als Eingabehilfe vor zunehmen oder ein Telefon oder sonstige Kommunikations geräte zu bedienen. Ebenfalls ist es möglich, bei spielsweise Unterhaltungsgeräte wie Fernsehgeräte oder Rundfunkgeräte zu bedienen, wenn diese über eine Infra rotschnittstelle verfügen.Additional functions can be activated via additional peripheral interfaces ( 9 , 10 , 11 , 12 ). For example, it is possible to carry out an environmental control, to connect an infrared remote control, to connect an LCD display as an input aid or to operate a telephone or other communication devices. It is also possible, for example, to operate entertainment devices such as televisions or radios if they have an infrared interface.
Über eine Ausgabeschnittstelle (13) kann ein Anschluß an einen Personalcomputer (14) erfolgen, der mit einem Bildschirm (15) ausgestattet sein kann.A connection to a personal computer ( 14 ), which can be equipped with a screen ( 15 ), can be established via an output interface ( 13 ).
Fig. 2 veranschaulicht in einer weiter vereinfachten Blockschaltbilddarstellung die wesentlichen Funktions komponenten. Zusätzlich zur Zentraleinheit (1), der Eingabeschnittstelle (4) und der Ausgabeschnittstelle (13) sind der Decoder (16) und die Umsetzungstabelle (17) dargestellt. Beispielhaft für die Peripherie schnittstellen (9, 10, 11, 12) ist die Peripherieschnitt stelle (9) eingezeichnet. Zum Anschluß der Tastatur (2) oder der Maus (3) ist die Zentraleinheit (1) mit standardschnittstellen (18) versehen. Fig. 2 illustrates the essential functional components in a further simplified block diagram representation. In addition to the central unit ( 1 ), the input interface ( 4 ) and the output interface ( 13 ), the decoder ( 16 ) and the conversion table ( 17 ) are shown. Exemplary of the peripheral interfaces (9, 10, 11, 12), the peripheral port (9) located. The central unit ( 1 ) is provided with standard interfaces (18) for connecting the keyboard ( 2 ) or the mouse ( 3 ).
An die Peripherieschnittstelle (9) für die Umweltkon trolle können beispielsweise Heizungseinrichtungen, Lampen oder Türöffner angeschlossen werden. Durch die Ausstattung der Zentraleinheit (1) mit zusätzlichen Standardschnittstellen (18) kann der jeweils ange schlossene Personalcomputer (14) sowohl von gesunden als auch von behinderten Personen bedient werden. Eine Umschaltung erfolgt in Abhängigkeit davon, ob von der Tastatur (2) beziehungsweise der Maus (3) oder von den Schaltvorrichtungen (5) Eingangssignale zur Verar beitung anstehen.At the peripheral interface ( 9 ) for environmental control, for example, heating devices, lamps or door openers can be connected. By equipping the central unit ( 1 ) with additional standard interfaces ( 18 ), the connected personal computer ( 14 ) can be operated by both healthy and disabled people. A changeover takes place depending on whether the keyboard ( 2 ) or the mouse ( 3 ) or the switching devices ( 5 ) have input signals pending for processing.
Über entsprechende Konfigurationskommandos kann die Zentraleinheit (1) an die tatsächlich vorhandenen Ein gabegeräte beziehungsweise die von den Schaltvorrich tungen (5) zu simulierenden Tastaturen beziehungsweise Eingabemäusen angepaßt werden. Die Anpassung kann bei spielsweise im Hinblick auf die Datengeschwindigkeit, das Datenformat und Übertragungsprotokolle erfolgen. Ebenfalls ist es möglich, in Abhängigkeit von der je weiligen physischen Konstitution eines Benutzers Re aktionszeit und Reaktionshäufigkeit bei Bedienungen im Bereich der Schaltvorrichtungen (5) durch Steuer kommandos im Bereich der Zentraleinheit (1) verfügbar zu halten.By means of appropriate configuration commands, the central unit ( 1 ) can be adapted to the input devices actually present or to the keyboards or input mice to be simulated by the switching devices ( 5 ). The adaptation can be done for example with regard to the data speed, the data format and transmission protocols. It is also possible, depending on the physical constitution of a user, to keep reaction time and reaction frequency when operating in the area of the switching devices ( 5 ) by means of control commands in the area of the central unit ( 1 ).
Bei einer Bedienung über eine Schaltvorrichtung (5), die lediglich mit Einzelkontakten ausgestattet ist, wird auf einer Bedienoberfläche das zur Zeit auswähl bare Kommando hervorgehoben dargestellt. Bei einem Aus lösen des Kontaktes erfolgt die Anwahl. Bei Verwendung eines Doppelkontakt-Schalters (6) sind auf der Bedienoberfläche jeweils zwei Schaltungsmöglichkeiten dargestellt. Jede der Schaltfunktionen ist dabei einem der Kontakte zugeordnet. Bei einer Bedienung mit Hilfe von Mehrfachkontakt-Schaltern werden auf der Bedienoberfläche in Abhängigkeit von der Anzahl der bedienbaren Kontakte die wählbaren Schaltvarianten angezeigt. Zweckmäßigerweise erfolgt eine Verwendung einer Schaltmatrix mit 4, 8, 16, 32 oder 64 Schaltmöglichkeiten.When operating via a switching device ( 5 ), which is only equipped with individual contacts, the currently selectable command is highlighted on a user interface. If the contact is triggered, the selection is made. When using a double contact switch ( 6 ), two switching options are shown on the user interface. Each of the switching functions is assigned to one of the contacts. When operating using multiple contact switches, the selectable switching variants are displayed on the user interface depending on the number of contacts that can be operated. A switching matrix with 4, 8, 16, 32 or 64 switching options is expediently used.
Für den Fall, daß die Anzahl von auswählbaren Varianten die Anzahl an Kontakten der Schaltvorrichtung (5) übersteigt, ist es möglich, eine Gruppierung der Schaltvarianten vorzunehmen. Es erfolgt dann zunächst eine Anwahl der zugeordneten Gruppe, anschließend er folgt die Auswahl der Schaltvariante innerhalb der aus gewählten Gruppe.In the event that the number of selectable variants exceeds the number of contacts of the switching device ( 5 ), it is possible to group the switching variants. The assigned group is then selected first, followed by the selection of the switching variant within the selected group.
Eine schaltungstechnische Realisierung der Vorrichtung kann mit Hilfe eines Einplatinencomputers erfolgen. Der Einplatinencomputer übernimmt die Bedienung der Ein gabeschnittstelle (4) sowie der als Tastaturschnitt stelle ausgebildeten Ausgabeschnittstelle (13) im Ver bindungsbereich zum Personalcomputer (14). Ebenfalls erfolgt über die Ausgabeschnittstelle (13) eine An steuerung der Eingabeschnittstelle des Personalcompu ters (14) für die Maus. Gleichfalls werden vom Einpla tinencomputer die Peripherieschnittstellen (9, 10, 11, 12) bedient. Für die bereits erwähnten Möglichkeiten zur Konfigurierung des Systems kann eine spezielle Kon figurationsschnittstelle vorgesehen werden.The device can be implemented in terms of circuitry with the aid of a single-board computer. The single-board computer takes over the operation of the input interface ( 4 ) and the output interface ( 13 ) designed as a keyboard interface in the connection area to the personal computer ( 14 ). Likewise, the input interface ( 13 ) controls the input interface of the personal computer ( 14 ) for the mouse. Likewise, the peripheral interfaces ( 9 , 10 , 11 , 12 ) are operated by the single-board computer. A special configuration interface can be provided for the system configuration options already mentioned.
Zur Realisierung der im Bereich der Schaltvorrichtung (5) vorgesehenen Schalter bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Einfachkontakt-Schalter können beispielsweise als Zungenkontakte, Kissenkontakte oder Blaskontakte ausgebildet werden. Die Doppelkontakt-Schalter (6) werden beispielsweise als Saug-Blasrohr oder Kissenkontakt ausgebildet. Kreuzkontakte können beispielsweise als handelsüblicher Joystick ausgebildet sein. Für Schaltmatrizen (8) können zur Ausbildung von Mehrfachkontakten Zehnertastaturen oder vorgefertigte Matrixanordnungen verwendet werden. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, Mischanordnungen der oben beschriebenen Schaltervarianten zu verwenden. There are a multitude of possibilities for realizing the switches provided in the area of the switching device ( 5 ). Single contact switches can be designed, for example, as tongue contacts, cushion contacts or blow contacts. The double contact switches ( 6 ) are designed, for example, as suction blowpipes or pillow contacts. Cross contacts can be designed, for example, as a commercially available joystick. For switching matrices ( 8 ), ten-keyboards or prefabricated matrix arrangements can be used to form multiple contacts. In principle, it is also conceivable to use mixed arrangements of the switch variants described above.
Durch die Ausgabeschnittstelle (13) wird dafür gesorgt, daß von der Vorrichtung standardisierte Ausgangssignale von konventionellen Tastaturen (2) oder Mäusen (3) an den Personalcomputer (14) übertragen werden. Hierdurch werden Eingriffe im Bereich des Personalcomputers (14) vermieden. Es erfolgt somit eine Signalanpassung sowohl in bezug auf Ausgangspegel, Zeitverhalten und Daten format als auch auf das Dialogformat. Dies bezieht sich sowohl auf die Signale von üblichen Tastaturen (2) als auch von üblichen Mäusen (3).The output interface ( 13 ) ensures that the device outputs standardized signals from conventional keyboards ( 2 ) or mice ( 3 ) to the personal computer ( 14 ). Interventions in the area of the personal computer ( 14 ) are thereby avoided. There is thus a signal adaptation both in terms of output level, timing and data format as well as the dialog format. This applies both to the signals from conventional keyboards ( 2 ) and from conventional mice ( 3 ).
Im Bereich der Peripherieschnittstelle (12) für Kommu nikationsgeräte, beispielsweise für Telefone oder Telefaxgeräte, werden Signalverläufe und Signalpegel entsprechend von üblicherweise verwendeten Geräten be reitgestellt. Über eine Peripherieschnittstelle (10) können auch Geräte der Unterhaltungselektronik ange schlossen werden, wenn diese über eine Infrarotschnitt stelle verfügen. Darüber hinaus ist es möglich, lern fähige Fernbedienungen anzuschließen.In the area of the peripheral interface ( 12 ) for communication devices, for example for telephones or fax machines, signal profiles and signal levels are provided in accordance with commonly used devices. Devices of consumer electronics can also be connected via a peripheral interface ( 10 ) if they have an infrared interface. It is also possible to connect learning remote controls.
Die Signalpegel im Bereich der Peripherieschnittstelle (9) für die Umweltkontrolle werden ebenfalls sowohl bezüglich der Signalpegel als auch bezüglich der Daten formate an übliche technische Geräte angepaßt, die zur Steuerung von Licht, Temperatur oder anderen Umwelt funktionen verwendet werden.The signal levels in the area of the peripheral interface ( 9 ) for environmental control are also adapted both to the signal level and to the data formats to conventional technical devices that are used to control light, temperature or other environmental functions.
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 8099 |
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