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Title:
DRIVER ASSISTANCE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/041572
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for selecting a route of a rail vehicle in order to travel from a defined starting point (A) to a defined destination point (B) in a railway network, said method having the following steps: reading the starting point (A) and the destination point (B) into an electronic data-processing device; providing a digital railway network map having possible routes and alternative routes for traveling from (A) to (B) in the electronic data-processing device; determining a current position (P1) of the rail vehicle; determining, with computer assistance, possible drivable or alternative railway sections (2, 3, 4, 5, 6, 7) of the railway network that deviate from a main route (M) in accordance with the current position (P1) of the rail vehicle by means of the electronic data-processing device; reading in an alternative railway section (2) that was selected by a rail vehicle driver; determining and outputting alternative railway sections (3, 4, 5, 7) in accordance with the current position (P2) and/or in accordance with the alternative railway section (2) selected by the rail vehicle driver from the previous step by means of the data-processing device.

Inventors:
KIS, Balazs (Mézeskalácster 5 I. em. 7, 1155 Budapest, 1155, HU)
ERDÖ, Andras (Vikár Béla u. 8. II/4, 1181 Budapest, 1181, HU)
VIRAGH, Barnabas (Perényi út 24, 1031 Budapest, 1031, HU)
KOVACS, Peter (József Attila park 2, 2145 Kerepes, 2145, HU)
Application Number:
EP2017/070226
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
August 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KNORR-BREMSE SYSTEME FÜR SCHIENENFAHRZEUGE GMBH (Moosacher Str. 80, München, 80809, DE)
International Classes:
B61L15/00; B61L3/00; B61L25/02; B61L27/00
Foreign References:
EP1597130A12005-11-23
EP2873586A12015-05-20
Other References:
WINTER J ET AL: "Fahrerassistenz-System", SIGNAL + DRAHT, DVV, vol. 101, no. 10, 1 October 2009 (2009-10-01), pages 6 - 10,12, XP001548183, ISSN: 0037-4997
None
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Verfahren zum computerunterstützten Auswählen einer Route eines

Schienenfahrzeugs, um in einem vorgegebenen Streckennetz von einem festgelegten Startpunkt (A) zu einem festgelegten Zielpunkt (B) zu gelangen, das die Schritte aufweist:

- Einlesen des Startpunktes (A) und des Zielpunktes (B) in eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung;

- Bereitstellen eines digitalen Streckennetzplans mit möglichen Routen und

Alternativrouten, um von (A) nach (B) zu gelangen, in der elektronischen

Datenverarbeitungsvorrichtung;

- Bestimmen einer aktuellen Position (P1 ) des Schienenfahrzeugs;

- computerunterstütztes Ermitteln von möglichen befahrbaren bzw. alternativen Streckenabschnitten (2, 3, 4, 5, 6, 7) des Streckennetzes, die von einer Hauptroute (M) abweichen, abhängig von der aktuellen Position (P1 ) des Schienenfahrzeugs, durch die elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung;

- Einlesen eines alternativen Streckenabschnitts (2), der durch einen

Schienenfahrzeugführer ausgewählt wurde;

- Ermitteln und Ausgeben von alternativen Streckenabschnitten (3, 4, 5, 7), abhängig von der aktuellen Position (P2) und/oder des durch den

Schienenfahrzeugführer ausgewählten alternativen Streckenabschnitts (2) aus dem vorhergehenden Schritt, durch die elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung.

2. Verfahren gemäß des vorhergehenden Anspruchs, wobei die letzten beiden Schritte so lange wiederholt werden, bis durch den Schienenfahrzeugführer keine Auswahl mehr getroffen wird, oder bis auf Grund des Aufbaus des Streckennetzes keine Auswahl mehr möglich ist.

3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf einer

Anzeigevorrichtung alle Streckenabschnitte (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) angezeigt werden, wobei jeder einzelne Streckenabschnitt (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) danach gekennzeichnet wird, ob dieser ausgewählt (1 1 ) wurde, ob dieser auswählbar (12) ist, oder ob dieser nicht auswählbar (13) ist.

4. Verfahren gemäß des vorhergehenden Anspruchs, wobei die Streckenabschnitte (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) in Form einer Liste (15) angezeigt werden, wobei die

Streckenabschnitte (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) mit gleicher Kennzeichnung (1 1 , 12, 13) gruppiert dargestellt werden.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren durch den Schienenfahrzeugführer deaktivierbar ist.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren vor

Fahrtantritt des Schienenfahrzeugs ausgeführt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren während der Fahrt des Schienenfahrzeugs ausgeführt wird. 8. Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend:

- Eine elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung;

- Eine Anzeigevorrichtung (10); und

- Eine Eingabevorrichtung.

9. Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem vorhergehenden

Anspruch, des Weiteren aufweisend:

- Eine Positionsermittlungsvorrichtung. 10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Anzeigevorrichtung (10) und Eingabevorrichtung als kombinierte Touchscreeneinheit ausgeführt sind.

1 1 . Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.

12. Assistenzsystem, anwendend ein Verfahren zum computerunterstützten Auswählen einer Route eines Schienenfahrzeugs gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10.

Description:
BESCHREIBUNG

Fahrerassistenzsystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Assistenzsystem zur

Unterstützung des Führers eines Schienenfahrzeugs bei der Auswahl einer geeigneten Route eines Schienennetzes, das aus miteinander verknüpften spurgebundenen Verkehrswegen (Streckennetz) besteht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. In der Regel ergeben sich für den Führer eines Schienenfahrzeugs meist mehrere Möglichkeiten (Routen), um von einem Startpunkt A zu einem Zielpunkt B zu gelangen. Dies wird nachfolgend beispielshaft in Fig. 1 erläutert.

Fig. 1 zeigt ein vereinfacht dargestelltes Schienennetz. Es wird eine Hauptroute M dargestellt, welche den Startpunkt A mit dem Zielpunkt B verbindet. Um von A nach B zu gelangen, kann das Schienenfahrzeug folglich auf der Hauptroute M fahren.

Alternativ dazu, falls auf der Hauptroute M Beeinträchtigungen durch beispielsweise Verkehrsaufkommen, Umwelteinflüsse, Beschädigungen der Gleise usw. zu erwarten sind, kann das Schienenfahrzeug auch über alternative Routen oder alternative

Streckenabschnitte fahren, um von A nach B zu gelangen. Wenn das Schienenfahrzeug beispielsweise an Punkt A gestartet ist, und sich zu einem aktuellen Zeitpunkt an Punkt P1 befindet, könnte das Schienenfahrzeug auf die alternative Route 2 bzw. auf den alternativen Streckenabschnitt 2 abbiegen. Falls das Schienenfahrzeug dies tut, und zu einem späteren Zeitpunkt an Punkt P2 angelangt ist, ergibt sich wieder eine

Abbiegemöglichkeit, nämlich auf den alternativen Streckenabschnitt 3. Anstatt dessen kann das Schienenfahrzeug aber auch auf dem alternativen Streckenabschnitt 2 verbleiben, da das Ende des alternativen Streckenabschnitts 2 (rechts in Fig. 1 ) wieder auf die Hauptroute M trifft. Falls das Schienenfahrzeug auf den alternativen

Streckenabschnitt 3 abbiegen sollte, ergeben sich mit den alternativen

Streckenabschnitten 4 und 5 zwei weitere Möglichkeiten, über welche das

Schienenfahrzeug zurück auf die Hauptroute M gelangen kann.

Falls das Schienenfahrzeug, ausgehend von Punkt P1 , auf den alternativen

Streckenabschnitt 2 abbiegen sollte, ist damit allerdings die Möglichkeit hinfällig, auf den alternativen Streckenabschnitt 6 abzubiegen. Denn die alternativen

Streckenabschnitte 2 und 6 erstrecken sich parallel zueinander, folglich kann das Schienenfahrzeug bei einer Fahrt von A nach B entweder über den alternativen

Streckenabschnitt 2 fahren, oder über den alternativen Streckenabschnitt 6.

Es ergeben sich folglich für ein Schienenfahrzeug mehrere Möglichkeiten, um von einem Startpunkt A zu einem Zielpunkt B zu gelangen, wobei diese Möglichkeiten natürlich vom Streckennetz abhängen, bzw. von dessen Verlauf. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, einem Schienenfahrzeug eine zu fahrende Route, um von einem Startpunkt A zu einem Zielpunkt B zu gelangen, vorzugeben. Es ist allerdings nicht bekannt, dass der Führer des Schienenfahrzeugs die zu fahrende Route individuell festlegt bzw. sich aus verschiedenen Möglichkeiten aussuchen kann und dabei von einem Assistenzsystem unterstützt wird. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auswählen einer Route eines Schienenfahrzeugs für ein Assistenzsystem vorzusehen, das den obigen Nachteil ausräumt. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ausgestaltung gemäß der unabhängigen Ansprüche, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von dem Assistenzsystem die aktuelle Position eines zu leitenden Schienenfahrzeugs ermittelt. Hierdurch kann das

Schienenfahrzeug innerhalb des Streckennetzes lokalisiert werden. Falls das

erfindungsgemäße Verfahren vor Fahrtantritt ausgeführt wird, wird ermittelt, dass die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs am Startpunkt liegt, beispielsweise an Punkt A. Durch das Ermitteln von möglichen befahrbaren bzw. alternativen

Streckenabschnitten des Streckennetzes wird dem jeweiligen Verlauf des

Streckennetzes Rechnung getragen. Hierdurch wird verhindert, dass dem Zugführer alternative Streckenabschnitte zum Auswählen vorgeschlagen werden, die aufgrund der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs und/oder einer möglicherweise

vorangegangenen Auswahl eines anderen Streckenabschnitts nicht auswählbar sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die letzten beiden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens so lange wiederholt, bis der Zugführer keine Auswahl mehr trifft, oder bis aufgrund des Aufbaus des Streckennetzes (bzw. der speziellen Bedingungen) keine Auswahl mehr möglich ist. Folglich ist es dem Zugführer möglich, die gesamte Strecke manuell vorzuwählen. Es ist dem Zugführer allerdings ebenfalls möglich, lediglich einen für ihn relevanten Teilbereich der Strecke zu wählen, um beispielsweise einem Streckenabschnitt auszuweichen, der aus verschiedenen

Gründen nachteilig zu befahren wäre.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verfahren durch den Zugführer deaktivierbar, um nur dann alternative Streckenabschnitte auswählen zu müssen, falls hierfür ein Grund vorliegt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Verfahren ausschließlich vor Fahrtantritt des Schienenfahrzeugs ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass in dem Schienenfahrzeug keine Vorrichtung zur Positionsermittlung, wie beispielsweise ein GPS-Empfänger, vorgesehen sein muss.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Verfahren entweder ausschließlich oder zusätzlich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs ausgeführt, um auf veränderte Bedingungen bzw. Szenarien wie beispielsweise Gleisschäden, Unfälle, etc. reagieren zu können. Hierzu ist es möglich, das Verfahren unter gleichzeitiger Informationsüberwachung auf Informationen wie Gleisschäden oder Unfälle, etc. neu zu aktualisieren und dem Schienenfahrzeugführer eine aktualisierte Auswahlmöglichkeit anzuzeigen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden eine Anzeigevorrichtung und eine Eingabevorrichtung als kombinierte Touchscreeneinheit ausgeführt. Dadurch wird eine intuitive und einfache Bedienung ermöglicht.

Fig. 1 zeigt, wie bereits in der Einleitung erwähnt, ein beispielhaftes Streckennetz mit einem Startpunkt A und einem Zielpunkt B, wobei mehrere Möglichkeiten vorgesehen sind, um die Punkte A und B miteinander zu verbinden. Ein Schienenfahrzeug kann, um von A nach B zu gelangen, eine direkte Verbindung fahren, nämlich über die Hauptroute M. Alternativ dazu kann das Schienenfahrzeug aber auch über mehrere alternative Routen von A nach B gelangen.

Fig. 2 zeigt eine alternative Darstellung des Streckennetzes aus Fig. 1 in Form eines Strukturdiagramms, wobei die Bedingungen des Streckennetzes durch Pfeile

verdeutlicht werden. Es ist die Hauptroute M dargestellt, sowie die alternativen Routen 1 bis 8, welche jeweils als Kreis dargestellt sind. Zwischen den Kreisen sind Pfeile angeordnet, wobei die Pfeilspitzen eine Richtung anzeigen, in welcher eine alternative Route befahrbar ist. Zwischen der alternativen Route 1 und der Hauptroute M erstreckt sich ein Pfeil, welcher von der alternativen Route 1 zur Hauptroute M zeigt. Dies bedeutet, dass es bei einer festgelegten Fahrtrichtung (von A nach B in Fig. 1 ) lediglich möglich ist, von der alternativen Route 1 auf die Hauptroute M zu gelangen, aber nicht umgekehrt. Dies stimmt mit der Darstellung in Fig. 1 überein, in welcher die alternative Route 1 (von links nach rechts gesehen) auf die Hauptroute M trifft, aber nicht (von links nach rechts gesehen) von ihr abzweigt. Zwischen der alternativen Route 2 und der Hauptroute M erscheinen in Fig. 2 zwei Pfeile, nämlich ein Pfeil von der alternativen Route 2 zur Hauptroute M, und ein Pfeil in umgekehrter Richtung. Unter der

Voraussetzung der Fahrtrichtung (von A nach B in Fig. 1 ) bedeutet dies, dass ein Wechsel von der Hauptroute M auf die alternative Route 2, sowie auch wieder zurück, möglich ist. Auch dies stimmt mit der Darstellung in Fig. 1 überein, in welcher die alternative Route 2 (von links nach rechts gesehen) von der Hauptroute M abzweigt, aber auch wieder auf diese auftrifft.

Von der alternativen Route 3 gehen in Fig. 2 mehrere Pfeile ab, unter anderem hin zur alternativen Route 4, und hin zur alternativen Route 5. Zwischen der alternativen Route 4 und der alternativen Route 5 ist allerdings kein Pfeil dargestellt. Dies bedeutet, unter der Voraussetzung der Fahrtrichtung (von A nach B in Fig. 1 ), dass die alternativen Routen 4 und 5 nur von der alternativen Route 3 aus erreichbar sind. Da kein Pfeil zwischen den alternativen Routen 4 und 5 dargestellt ist, ist es nicht möglich, die alternative Route 4 von der alternativen Route 5 aus zu erreichen, und umgekehrt. Dies entspricht ebenfalls der Darstellung in Fig. 1 , in welcher klar zu erkennen ist, dass die alternativen Routen 4 und 5 parallel zueinander verlaufen, beide von der alternativen Route 3 abzweigen, und beide in der Hauptroute M münden. Zwischen den alternativen Routen 4 und 5 ist folglich keine direkte Verbindung vorhanden.

Die verschiedenen Abhängigkeiten der Routen in dem jeweiligen Streckennetz, welche auf verschiedene Art und Weise in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind, wurden beispielhaft anhand von einzelnen alternativen Routen erläutert. Die Beziehung aller alternativen Routen 1 bis 8 sowie der Hauptroute M untereinander entspricht dem Erklärten analog. Das Verfahren zur Ermittlung der passenden bzw. möglichen Routen wird mittels einer elektronischen Datenverarbeitungvorrrichtung durchgeführt, die alle Möglichkeiten auf der einen Seite und den Wunsch des Schienenfahrzeugführers auf der anderen Seite berücksichtigt und entsprechend anzeigt bzw. auswählt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Anzeigevorrichtung 10, auf welcher die alternativen Routen 1 bis 8

untereinanderstehend in einer Liste 15 aufgelistet sind, in einer Momentansicht. Die Anzeigevorrichtung 10 wird von der elektronischen Datenverarbeitungsvorrichtung mit darzustellenden Daten versorgt.

Im Folgenden wird angenommen, dass ein Schienenfahrzeug die Strecke von A nach B bewältigen soll, unter den Bedingungen des Streckennetzes, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt. In dem dargestellten Zeitpunkt wurden bereits der Startpunkt A sowie der Zielpunkt B in die elektronische Datenverarbeitungsvorreichtung eingelesen. Des Weiteren wurde bereits ein digitaler Streckenplan, wie beispielsweise durch die Figuren 1 und 2 veranschaulicht, in der elektronischen Datenverarbeitungsvorreichtung bereitgestellt. Des Weiteren wurde bereits die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs bestimmt.

Die Anzeigevorrichtung 10 ist als Touchscreen ausgebildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu vorgesehen, von einem Benutzer, insbesondere einem

Schienenfahrzeugführer, bedient zu werden. Links neben den aufgelisteten alternativen Routen 1 bis 8 sind Felder 1 1 ,12 und 13 angeordnet, welche den Routen (horizontal) zugeordnet sind. Ein schwarz dargestelltes Feld 1 1 bedeutet, dass die horizontal nebenstehende Route durch den Zugführer als eine zu fahrende Route ausgewählt wurde, und diese auch auswählbar ist, basierend auf den Bedingungen des Streckennetzes. Ein weiß dargestelltes Feld 12 bedeutet, dass die horizontal

nebenstehende Route durch den Zugführer nicht als zu fahrende Route ausgewählt wurde, obwohl allerdings eine Auswahl möglich wäre, basierend auf den Bedingungen des Streckennetzes. Ein schraffiert dargestelltes Feld 13 bedeutet, dass die horizontal nebenstehende Route nicht auswählbar ist, basierend auf den Bedingungen des Streckennetzes.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Zeitpunkt wurden die alternativen Routen 2, 3 und 5 durch den Schienenfahrzeugführer ausgewählt, was an den schwarz dargestellten Feldern 1 1 neben diesen Routen zu erkennen ist. Im Vergleich mit den Darstellungen in den Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, dass bei den gewählten Routen 2, 3 und 5 ein Auswählen der alternativen Route 4 nicht möglich ist, da die alternativen Routen 4 und 5 parallel verlaufen, wie bereits oben erläutert. Folglich ist die alternative Route 4 in Fig. 3 mit einem schraffiert dargestellten Feld 13 versehen, da diese nicht auswählbar ist. Das Gleiche gilt für die alternative Route 6, da der Zweig der alternativen Route 2, welche ausgewählt wurde, zu dem Zweig der alternativen Route 6 parallel verläuft, wie ebenfalls bereits oben erwähnt.

Unter der Voraussetzung der ausgewählten Strecke würde das Schienenfahrzeug mit dem Ast der ausgewählten Route 5 wieder auf die Hauptroute M auftreffen. Bei der darauffolgenden weiteren Fahrt des Schienenfahrzeugs in Richtung des Punkts B wäre ein Fahren über die alternative Route 7 möglich, über die alternative Route 8 allerdings nicht, da diese von Punkt B wegführt. Folglich ist die alternative Route 7 in Fig. 3 mit einem weiß dargestellten Feld 12 versehen, und die alternative Route 8 mit einem schraffiert dargestellten Feld 13.

Für den Benutzer, insbesondere für den Schienenfahrzeugführer, ist es möglich, eine Strecke mit einem schwarz dargestellten Feld 1 1 zu deaktivieren, und/oder eine Strecke mit einem weiß dargestellten Feld 12 zu aktivieren. Dies geschieht mittels Fingerdruck auf den Touchscreen. Bei jedem Aktivieren/Deaktivieren eines dieser Felder 1 1 , 12 berechnet die Vorrichtung alle Abhängigkeiten neu, basierend auf der aktuellen

Auswahl und der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs, um darauffolgend eine aktualisierte Auflistung 15 darzustellen. Für diese aktualisierte Auflistung 15 verändert sich die Reihenfolge der alternativen Routen 1 bis 8, um die alternativen Routen 1 bis 8 gruppiert anzuordnen, sodass die jeweils ausgewählten, auswählbaren, und nicht auswählbaren Routen zu jedem Zeitpunkt zu Gruppen zusammengefasst angeordnet sind.

Durch Drücken der Schaltfläche 14 ist es dem Schienenfahrzeugführer des Weiteren möglich, die gerade beschriebene manuelle Auswahlmöglichkeit der zu fahrenden alternativen Routen abzuschalten, indem er die Automatikfunktion aktiviert, durch Drücken auf„Auto On". Nach dem Drücken der Schaltfläche 14 wird folglich die in Fig. 3 dargestellte Auswahlmöglichkeit deaktiviert, wie in Fig. 4 dargestellt. Durch Drücken der Schaltfläche 14 in Fig. 4 kann die Automatikfunktion darauffolgend wieder deaktiviert werden, durch Drücken auf„Auto Off", um zu der Darstellung und Funktionalität aus Fig. 3 zurückzukehren.

In der oben beschriebenen Ausführungsform fährt das Schienenfahrzeug auf der Hauptroute M, falls keine Auswahl von alternativen Routen getroffen wird. Durch

Auswählen von einer oder mehreren alternativen Routen fährt das Schienenfahrzeug daraufhin auf genau diesen Routen, wenn die Bedingungen des Streckennetzes dies zulassen.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform fährt das Schienenfahrzeug ebenfalls auf der Hauptroute M, falls keine Auswahl von alternativen Routen getroffen wird. Durch Auswählen von einer oder mehreren alternativen Routen fährt das

Schienenfahrzeug daraufhin aber auf genau diesen Routen nicht, wenn die

Bedingungen des Streckennetzes dies zulassen, falls also alternative Routen zur Verfügung stehen. Dies entspricht einem Bedienmodus, in dem der

Schienenfahrzeugführer zu meidende alternative Routen auswählt. BEZUGSZEICHENLISTE

1 - 8 Alternative(r) Streckenabschnitt / Route

A Startpunkt

B Zielpunkt

M Hauptroute

P1 , P2 Aktuelle Position

10 Anzeigevorrichtung

1 1 ausgewählter Streckenabschnitt

12 auswählbarer Streckenabschnitt

13 nicht auswählbarer Streckenabschnitt

14 Schaltfläche zum Aktivieren/Deaktivieren der Automatikfunktion 15 Liste