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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Informationsausgabe an einen Fahrer in einem Fahrzeug sowie eine Fahrerassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug.
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Das Führen eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personkraftwagens oder eines Lastkraftwagens, in einem übermüdeten Zustand stellt eine große Gefährdung der Verkehrssicherheit dar. Daher gibt es in dem Stand der Technik Bemühungen, einen übermüdeten Zustand des Fahrers zu erkennen und den Fahrer bei Erkennung eines übermüdeten Zustands zu warnen.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 10 2010 004 089 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs bekannt, wobei in dem Fahrzeug eine Navigationsvorrichtung angeordnet ist und anhand von erfassten Signalen Müdigkeit oder Unaufmerksamkeit eines Fahrers ermittelt werden. Bei erfasster Müdigkeit oder Unachtsamkeit wird ein Warnsignal oder eine Empfehlung für zumindest eine auf einer dem Fahrzeug voraus liegenden Fahrstrecke befindliche Rastmöglichkeit an den Fahrer ausgegeben. Eine Rastmöglichkeit wird fortlaufend ermittelt und das Warnsignal oder die Empfehlung werden an den Fahrer ausgegeben, wenn sich eine ermittelte Rastmöglichkeit in unmittelbarer Nähe zu dem Fahrzeug befindet und die Signale in Bezug auf Müdigkeit oder Unachtsamkeit in einem Toleranzbereich unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegen.
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Die
DE 10 2008 056 593 A1 betrifft ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers vor Müdigkeit, bei dem aus sensoriellen Daten ein Maß für die Schwere der Unaufmerksamkeit oder Müdigkeit des Fahrers berechnet und bei Überschreiten einer Auslöseschwelle und Erfüllung mindestens einer weiteren Bedingung ein Warnhinweis ausgegeben wird.
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Die
DE 10 2005 026 991 A1 betrifft ein Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers, bei weichem eine Lenk- bzw. Fahrtzeit oder ein Ermüdungszustand des Fahrers ermittelt wird. Ein Informationssignal wird dem Fahrzeugführer ausgegeben, wenn die Lenk- oder Fahrtzeit einen Grenzwert überschreitet oder Anzeichen von Müdigkeit des Fahrers vorlegen und ein Verkehrszeichen einen Hinweis auf eine Rastmöglichkeit gibt.
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Die
US 2008/0231461 A1 betrifft ein Verfahren zum Beibehalten einer Wachsamkeit einer Bedienperson. Bei dem Verfahren wird ein physikalischer Status einer Bedienperson erfasst. Der physikalische Status zeigt einen ersten Pegel einer Wachsamkeit der Bedienperson an. Eine Benutzerschnittstelle fordert zu einer Abfragezeit einen zweiten Pegel einer Wachsamkeit der Bedienperson von einer Selbstermittlung der Bedienperson ab. Eine Ermittlungsvorrichtung misst eine Genauigkeit der Antwort der Bedienperson auf eine angeforderte Eingabe und eine Antwortzeit der Bedienperson von der Abfragezeit. Ein Warnmodul erzeugt Alarmdaten, um die Bedienperson auf der Grundlage des ersten Pegels der Wachsamkeit der Bedienperson, welche einen unaufmerksamen Zustand anzeigt, und der gemessenen Genauigkeit und/oder der Bedienpersonenantwortzeit, welche den Unaufmerksamkeitszustand anzeigen, zu alarmieren.
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Darüber hinaus gibt es in dem Stand der Technik verschiedene Weiterbildungen zur Verbesserung der Warnausgabe an einen Fahrer bei Übermüdung.
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Die
DE 102 55 544 A1 offenbart beispielsweise ein Kraftfahrzeugassistenzsystem mit einer Müdigkeitsprädiktionseinrichtung für die Vorhersage eines Müdigkeitszustands eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs. Die Müdigkeitsprädiktionseinrichtung umfasst eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von personenspezifischen Informationen durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs, eine Auswertevorrichtung zum Berechnen des Müdigkeitszustands des Fahrers des Fahrzeugs auf der Basis der eingegebenen Informationen und eines geeigneten mathematischen Modells, und eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben eines Signals, das den Müdigkeitszustand des Fahrers zu dem bestimmten Zeitpunkt angibt.
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Die
WO 2011/000373 A1 betrifft ein Verfahren für ein Empfehlen einer Pause. Bei dem Verfahren wird ein persönliches Benutzerprofil eingerichtet, welches die anfänglichen physiologischen Zustände des Benutzers darstellt. Das persönliche Benutzerprofil wird in ein Pausenempfehlungssystem geladen und mittels des Pausenempfehlungssystems werden Benutzerstimuli auf einer Ausgabeanordnung eingerichtet. Ein Müdigkeitspegel wird auf der Grundlage von Referenzdaten, dem persönlichen Benutzerprofil, Benutzereingabedaten, welche von dem Benutzer in Antwort auf die Benutzerstimuli eingegeben wurden, und Sensoreingangsdaten bestimmt und der Müdigkeitspegel wird in Ausgabeempfehlungsdaten umgewandelt und über die Ausgabeanordnung ausgegeben.
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Die
EP 1 583 040 A1 betrifft eine Signalisierungseinrichtung für ein mobiles System zu Signalisierung eines jeweiligen Pausenvorschlags in Abhängigkeit von der Fahrtzeit. Die Einrichtung umfasst mindestens einen Speicher mit einem elektronischen Steuergerät, welchem eine Eingabeeinrichtung und eine akustische und/oder visuelle Ausgabeeinrichtung zugeordnet sind. Über die Eingabeeinrichtung sind maximale Fahrtzeiten eingebbar. Dem Steuergerät ist ein Sensor zugeordnet, über welchen der Beginn einer jeweiligen Fahrt erfasst wird, und das Steuergerät ist so programmiert, dass nach dem Ablauf einer jeweiligen eingegebenen Fahrtzeit über dieses Steuergerät und die Ausgabeeinrichtung automatisch ein Pausenvorschlag signalisiert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen; um zu vermeiden, dass ein Fahrzeug von einem übermüdeten Fahrer geführt wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren für eine Informationsausgabe an einen Fahrer in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, eine Fahrerassistenzvorrichtung nach Anspruch 12 und Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für eine Informationsausgabe an einen Fahrer in einem Fahrzeug bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird ein Müdigkeitsverlauf des Fahrers bestimmt und eine Restreichweite in Abhängigkeit von dem Müdigkeitsverlauf bestimmt. Die Restreichweite gibt eine Entfernung an, bei welcher dem Fahrer ein Warnsignal zum Einlegen einer Pause ausgegeben wird. Die Restreichweite wird an den Fahrer ausgegeben.
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Bei üblichen Müdigkeitserkennungssystemen wird die Müdigkeit oder Aufmerksamkeit des Fahrers überwacht und beim Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle ein Warnsignal, beispielsweise ein optisches, akustisches und/oder taktiles Warnsignal ausgegeben, um ein Einschlafen des Fahrers zu verhindern und um den Fahrer zu veranlassen, baldmöglichst einen Rastplatz anzusteuern. Indem der Müdigkeitsverlauf des Fahrers bestimmt wird und auf der Grundlage des Müdigkeitsverlaufs eine Restreichweite bestimmt wird, welche der Fahrer in einem ausreichend aufmerksamen Zustand zurücklegen kann, und indem diese Restreichweite an den Fahrer ausgegeben wird, erhält der Fahrer frühzeitig einen Hinweis, wo voraussichtlich eine Pause einzulegen ist. Dadurch kann der Fahrer bereits frühzeitig einen entsprechenden Rastplatz oder sonstigen Ort für eine Fahrtunterbrechung berücksichtigen. Darüber hinaus ist die Funktion der Müdigkeitserkennung auf diese Art und Weise für den Fahrer bereits sichtbar oder erlebbar, bevor er einen kritischen Müdigkeitszustand erreicht hat. Dies kann zu einer Verbesserung der Akzeptanz und zu einer Erhöhung des Absatzes von Müdigkeitserkennungsvorrichtungen beitragen.
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Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem Verfahren ein Fahrverhalten des Fahrers erfasst und der Müdigkeitsverlauf auf der Grundlage des erfassten Fahrverhaltens bestimmt. Das Fahrverhalten kann beispielsweise über Sensoren zur Längs- und Querregelung des Fahrzeugs erfasst werden. Darüber hinaus kann beispielsweise ein Bedienverhalten von Bedienelementen des Fahrzeugs durch den Fahrer erfasst werden. Über eine Veränderung des Fahrverhaltens kann ein Müdigkeitsverlauf des Fahrers bestimmt werden. Beispielsweise kann das Lenkverhalten des Fahrers, also die Querregelung des Fahrzeugs, analysiert werden. Mit zunehmender Müdigkeit werden üblicherweise stärkere Lenkkorrekturen durchgeführt. Ebenso kann die Längsregelung des Fahrzeugs über die vom Fahrer über das Gaspedal und die Bremse vorgegebene Geschwindigkeitseinstellung erfasst werden. Häufige Geschwindigkeitsänderungen oder ein „aggressiver” Fahrtstil deuten auf eine geringe Müdigkeit hin. Eine Fahrt mit konstanter oder leicht abfallender Geschwindigkeit kann dagegen auf eine zunehmende Müdigkeit des Fahrers hindeuten. Das Erfassen des Bedienverhaltens von Bedienelementen, wie zum Beispiel einem Blinker, einem Fernlicht oder einem Musiksystem des Fahrzeugs, kann einen Aufschluss über einen Müdigkeitsverlauf des Fahrers geben. Wenn der Fahrer beispielsweise im Laufe der Zeit trotz Spurwechsel den Blinker seltener betätigt, kann dies ein Zeichen für eine Ermüdung des Fahrers sein. Ebenso kann eine seltenere Betätigung des Fernlichtschalters bei Dunkelheit oder eine seltenere Betätigung der Musikanlage des Fahrzeugs auf eine gestiegene Müdigkeit des Fahrers hindeuten: Durch Erfassen des Fahrverhaltens und Bestimmen von Veränderungen im Fahrverhalten kann daher der Müdigkeitsverlauf des Fahrers bestimmt werden. Dazu können das Fahrverhalten und der Müdigkeitsverlauf kontinuierlich bestimmt werden. Bei der kontinuierlichen Bestimmung des Müdigkeitsverlaufs kann die Restreichweite kontinuierlich an den Fahrer ausgegeben werden, so dass der Fahrer stets eine aktuelle Information über die Entfernung erhält, bis voraussichtlich aufgrund zu großer Übermüdung eine Pause eingelegt werden sollte.
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Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem Verfahren ferner eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt und die Restreichweite in Abhängigkeit von dem Müdigkeitsverlauf und der Geschwindigkeit bestimmt. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise anhand eines voraussichtlichen Geschwindigkeitsverlaufs in Abhängigkeit einer geplanten Route bestimmt werden. Alternativ kann die aktuelle Geschwindigkeit bestimmt werden oder eine mittlere Reisegeschwindigkeit auf der Grundlage der bisherigen Reisegeschwindigkeit zur Bestimmung der Geschwindigkeit verwendet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Restreichweite in Form einer graphischen Darstellung auf einer Kartendarstellung auf einer Anzeige von beispielsweise einem Navigationssystem ausgegeben. Die Kartendarstellung wird dabei in zwei Bereiche unterteilt. Der erste Bereich befindet sich innerhalb der Restreichweite und der zweite Bereich außerhalb der Restreichweite. Die beiden Bereiche werden graphisch unterschiedlich dargestellt. Beispielsweise kann der zweite Bereich ausgegraut dargestellt werden, d. h., die Karte ist in diesem Bereich noch zu sehen, aber dunkler als in dem ersten Bereich. Dadurch erhält der Fahrer eine einfach zu erfassende Information, wie weit er bis zu einer voraussichtlichen Pause fahren kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Restreichweite in Form einer graphischen Darstellung auf einer Kartendarstellung ausgegeben. Dabei wird auf der Kartendarstellung auf einer geplanten Route in einer Entfernung der Restreichweite zu der aktuellen Position des Fahrzeugs ein Symbol zum Einlegen einer Pause dargestellt. Anders ausgedrückt wird auf der Kartendarstellung ein Symbol zum Einlegen einer Pause dargestellt und der Abstand zwischen dem Symbol und der aktuellen Position des Fahrzeugs entlang der geplanten Route entspricht der Restreichweite. Mittels dieser Information kann der Fahrer mögliche Rastplätze oder sonstige geeignete Plätze zum Einlegen einer Pause im Bereich des Symbols suchen und in seine Reiseplanung einbeziehen. Das Symbol kann beispielsweise eine Kaffeetasse oder dergleichen umfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Restreichweite als Entfernungszahlenwert in beispielsweise Kilometern oder Meilen an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben. Bei einer kontinuierlichen Ausgabe der Restreichweite kann auf diese Art und Weise ein Countdown-Zähler realisiert werden, woraus ein Fahrer beispielsweise ermitteln kann, welche Reiseziele noch vor einer Pause erreichbar sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei dem Verfahren ferner eine Rastmöglichkeit bestimmt, welche innerhalb der Restreichweite erreichbar ist. Weiterhin wird ein Hinweis auf die Rastmöglichkeit ausgegeben. Somit werden dem Fahrer automatisch rechtzeitig Rastmöglichkeiten angezeigt, welche er ansteuern kann, um zu vermeiden, dass er das Fahrzeug in einem übermüdeten Zustand führt.
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Schließlich kann in einer Abhängigkeit von dem Müdigkeitsverlauf eine Restfahrtzeit bestimmt werden, welche eine Zeitspanne zu einem Zeitpunkt angibt, zu welchem dem Fahrer ein Warnsignal zum Einlegen einer Pause ausgegeben wird. Die Restfahrtzeit wird an den Fahrer, beispielsweise als Zahlenwerte in Stunden und Minuten, ausgegeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Fahrerassistenzvorrichtung bereitgestellt, welche eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen eines Müdigkeitsverlaufs eines Fahrers umfasst. Die Fahrerassistenzvorrichtung umfasst weiterhin eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Restreichweite an den Fahrer und eine Verarbeitungseinheit. Die Restreichweite gibt die Entfernung an, bei welcher dem Fahrer voraussichtlich ein Warnsignal zum Einlegen einer Pause ausgegeben wird. Die Verarbeitungseinheit ist mit der Bestimmungseinheit und der Ausgabeeinheit gekoppelt und in der Lage, die Restreichweite in Abhängigkeit von dem Müdigkeitsverlauf zu bestimmen und die so bestimmte Restreichweite an. den Fahrer auszugeben. Die Fahrerassistenzvorrichtung ist somit zum Durchführen des zuvor beschriebenen Verfahrens oder einer seiner Ausführungsformen ausgestaltet und umfasst daher auch die zuvor beschriebenen Vorteile.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein Fahrzeug mit der zuvor beschriebenen Fahrassistenzvorrichtung bereitgestellt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
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1 zeigt eine Ausgabe einer Restreichweite auf einer Anzeigeeinheit eines Navigationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Fahrzeug mit einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, basierend auf den Daten einer Müdigkeitserkennung, eine prognostizierte Restreichweite bis zu einer Warnung berechnet und diese Restreichweite dem Fahrer geeignet angezeigt. Die Müdigkeitserkennung analysiert kontinuierlich das Fahrverhalten des Fahrers und ermittelt daraus beispielsweise einen müdigkeitsbasierten Index. Dieser Index kann somit kontinuierlich während der Fahrt zur Verfügung stehen. Aus dem aktuellen Indexwert des Fahrers und einer vorhergehenden Entwicklung des Indexes Isst sich durch beispielsweise eine Extrapolation der wahrscheinliche Warnzeitpunkt für den Fahrer berechnen. Aus diesem Warnzeitpunkt und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs ergibt sich wiederum eine Reichweite, eine sogenannte Restreichweite, bis zu dieser Warnung. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit oder eine voraussichtliche Geschwindigkeit einer mit einem Navigationssystem des Fahrzeugs geplanten Route umfassen. Die Warnung für den Fahrer kann beispielsweise eine optische, akustische und/oder taktile Warnausgabe umfassen. Eine optische Warnausgabe kann beispielsweise eine Anzeige in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs umfassen. Eine akustische Warnausgabe kann beispielsweise einen Warnton umfassen und eine taktile Ausgabe kann beispielsweise eine Vibration in einem Lenkrad des Fahrzeugs oder ein kurzzeitiges Anspannen eines Sicherheitsgurts des Fahrzeugs umfassen.
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Die Ausgabe der Restreichweite an den Fahrer kann beispielsweise als eine graphische Ausgabe über ein Navigationssystem des Fahrzeugs erfolgen. 1 zeigt eine derartige Ausgabe auf einem Anzeigebildschirm 10 des Navigationssystems. Die Ausgabe umfasst eine übliche Kartendarstellung eines Navigationssystems mit Straßen oder Straßenabschnitten 11–19. Ferner umfasst die Ausgabe eine Anzeige einer aktuellen Position 20 des Fahrzeugs auf der Karte. Die Karte kann weitere Informationen umfassen, beispielsweise Orte von Raststätten 21–24. Ein Bereich 29 innerhalb einer Entfernung, die der Fahrer des Fahrzeugs 20 bis zur Ausgabe einer Müdigkeitswarnung voraussichtlich noch zurücklegen kann, wird in der normalen Farbdarstellung angezeigt. Ein Bereich 25, in welchem der Fahrer potentiell eine Müdigkeitswarnung erhalten würde, kann beispielsweise ausgegraut dargestellt werden, d. h., die Karte ist in diesem Bereich 25 noch zu sehen, aber ist etwas abgedunkelt dargestellt. In der 1 ist der Bereich 25 schraffiert dargestellt, da aus drucktechnischen Gründen keine ausgegraute Darstellung möglich ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Restreichweite als Wert in Kilometern oder Meilen bis zu einer Müdigkeitswarnung beispielsweise in einer Fußzeile 26 auf der Anzeige 10 oder in einer Multifunktionsanzeige dargestellt werden. Zusätzlich kann eine Restfahrtzeit als Wert beispielsweise in Stunden und Minuten bis zu einer Müdigkeitswarnung auf der Anzeige 10 oder der Multifunktionsanzeige ausgegeben werden. Darüber hinaus kann ein Symbol, beispielsweise das in 1 dargestellte Kaffeetassensymbol 27, auf der berechneten Route dargestellt werden und einen wahrscheinlichen Ort für eine Müdigkeitswarnausgabe anzeigen. Der Ort des Symbols 27 sowie eine Grenze 28 zwischen dem ausgegrauten Bereich 25 und dem nichtabgedunkelten Bereich 29 kann sich entsprechend der Extrapolation des Müdigkeitsverlaufs in Abhängigkeit einer Entwicklung der Müdigkeit des Fahrers ändern. Die Grenze 28 zwischen dem ausgegrauten Bereich 25 und dem nichtabgedunkelten Bereich 29 kann als ein fließender Übergangsbereich dargestellt werden, welcher einen kontinuierlichen Farb- oder Helligkeitsverlauf zwischen den Bereichen 25 und 29 darstellt. Der fließende Übergangsbereich kann beispielsweise einige Kilometer, insbesondere 5 km, im Maßstab der Kartendarstellung breit sein.
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Wenn der Fahrer im Navigationssystem eine Route ausgewählt hat und die Restreichweite bis zu einer Müdigkeitswarnung bekannt ist, kann dem Fahrer entsprechend eine Rastmöglichkeit auf seine Route empfohlen werden. In dem in 1 dargestellten Beispiel kann dem Fahrer beispielsweise die Rast- oder Tankstelle 22 oder die Rast- oder Tankstelle 23 zum Einlegen einer Pause empfohlen werden, wenn die Straßenabschnitte 11, 13 und 17 zu der geplanten Route gehören.
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2 zeigt ein Fahrzeug 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 30 umfasst eine Ausgabeeinheit 10, beispielsweise einen Bildschirm eines Navigationssystems des Fahrzeugs 30. Das Fahrzeug 30 umfasst weiterhin eine Einheit 31 zum Bestimmen eines Müdigkeitsverlaufs eines Fahrers des Fahrzeugs 30. Die Einheit 31 und die Ausgabeeinheit 10 sind mit einer Verarbeitungseinheit 32 gekoppelt. Die Verarbeitungseinheit 32 ist ausgestaltet, in Abhängigkeit von einem Müdigkeitsverlauf, welcher von der Einheit 31 bestimmt wird, eine Restreichweite zu bestimmen, welche eine Entfernung angibt, bei welcher dem Fahrer ein Warnsignal zum Einlegen einer Pause ausgegeben wird. Die Restreichweite wird über die Anzeige 10 an den Fahrer ausgegeben. Die Verarbeitungseinheit 32 kann beispielsweise integriert mit einem Navigationssystem des Fahrzeugs ausgebildet sein. Die Einheit 31 zum Bestimmen eines Müdigkeitsverlaufs des Fahrers kann beispielsweise mit Sensoren des Fahrzeugs gekoppelt sein, um ein Lenkverhalten des Fahrers, eine Geschwindigkeitsregelung durch den Fahrer und ein Bedienverhalten von Bedienelementen des Fahrzeugs zu erfassen. Auf der Grundlage dieser Sensorinformationen kann die Einheit 31 einen Müdigkeitsverlauf des Fahrers bestimmen. Beispielsweise kann die Einheit 31 auf der Grundlage von Lenkkorrekturen des Fahrers einen Verlauf der Müdigkeit des Fahrers abschätzen. Darüber hinaus kann die Einheit 31 Sensoren umfassen, um beispielsweise Körperfunktionen des Fahrers, wie zum Beispiel Lidschlag, Atmung oder Herzfrequenz, zu überwachen und für eine Bestimmung eines Müdigkeitsverlaufs auszuwerten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010004089 A1 [0003]
- DE 102008056593 A1 [0004]
- DE 102005026991 A1 [0005]
- US 2008/0231461 A1 [0006]
- DE 10255544 A1 [0008]
- WO 2011/000373 A1 [0009]
- EP 1583040 A1 [0010]