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    公开号:WO1987004516A1
    申请号:PCT/DE1986/000410
    申请日:1986-10-10
    公开日:1987-07-30
    发明作者:Peter Knoll；Winfried KÖNIG；Franz Pachner；Peter Rapps
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:G09B29-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Erfassung von Navigationsdaten
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erfassung von Navigationsdaten von Fahrzeugen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
    [0004] In jüngerer Zeit ist eine Vielzahl von Navigationsverfahren für Fahrzeuge bekanntgeworden, bei denen mit Hilfe der Koordinaten des Ausgangspunktes einer Fahrtroute und einer im Fahrzeug mitgeführten Koppelnavigationsanlage fortlaufend der augenblickliche Standort des Fahrzeugs ermittelt und mittels eines Anzeigegerätes der jeweilige Standort in einem Lageplan angezeigt wird. Ein solches Navigationsverfahren ist z.B. aus der DE-OS 29 36 774 bekannt. Dort wird der Fahrzeugstandort in dem Lageplan bzw. in einem Kartenausschnitt durch einen in eine Richtung, z.B. nach oben in die Fahrtrichtung zeigenden Pfeil dargestellt. Bei Fahrzeugfahrt wird mittels der gemessenen Richtungs- und Wegsignale die Karte entgegen dem die Fahrtrichtung anzeigenden Pfeil bewegt und gegebenenfalls um den Standort des Fahrzeuges gedreht. Für den Betrachter bewegt sich damit der Standort- und Fahrtrichtungspfeil scheinbar entlang den gewünschten Straßen und ist dabei immer nach oben gerichtet. Diese Darstellungsart ist mechanisch sehr aufwendig, damit störanfällig und außerdem unübersichtlich.
    [0005] Aus der DE-OS 33 41 679 ist außerdem bekannt, vor Antritt der Fahrt mittels eines Kodiergerätes und einer in dieses Gerät eingelegten Karte die gewünschte Fahrtroute durch deren Nachfahren mit einem Kodierstift festzulegen und die Lage einer Anzahl von Punkten auf der Fahrtroute abzuspeichern. Während der Fahrt wird mittels der Anzeige des Gerätes neben der Standortanzeige die gewünschte Fahrtroute wenigstens im Bereich des augenblicklichen Standortes und zumindest zeitweise markiert. Zur Kodierung der vorgesehenen Fahrtroute wird ein Kodiergerät verwendet, mit dem mittels eines Stiftes der an zwei Fadenrollen befestigt ist, vom Standort zum Zielort entlang dem vorhandenen Straßennetz der Karte gefahren wird. In definierten Zeitabständen wird aus der jeweiligen Länge der zwei Fäden jeweils die Position des Kodierstiftes erfaßt. Mit den so gewonnenen Ergebnissen ist die Fahrtroute abspeicherbar. Die dort gezeigte Anordnung ist in ihrem Aufbau umfangsreich und daher kostspielig. Außerdem ist die Verwendung von Fäden zur Positionserfassung des Kodierstiftes unhandlich und störanfällig.
    [0006] In der deutschen Patentanmeldung P 34 28 847.3 wurde daher eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der zur Eingabe der gewünschten Fahrtroute ein Kodierstift vorgesehen ist, der lediglich mit einem Anschlußkabel an eine elektrische Auswerteschaltung angeschlossen ist, welche die im Kodierstift beim Nachfahren der gewünschten Fahrtroute auf einer Straßenkarte erzeugten Imnulsa verarbeitet. Diese Impulse werden dabei von einem Sensor im Kodierstift erzeugt, sobald der Kodierstift zur Fahrrouteneingabe über ein auf der Karte im wesentlichen rasterförmig aufgebrachtes Strichgitter hinwegbewegt wird. Das rasterförmige Strichgitter ist dabei vorzugsweise durch eine unterschiedliche Struktur in Längs- und Querrichtung kodiert, so daß aus der Impulsfolge des Sensors beim Nachfahren der gewünschten Fahrroute mit dem Kodierstift in der Auswerteschaltung vom Ausgangspunkt aus die jeweilige Position des Kodierstiftes erfaßt und abgespeichert werden kann. Bei derartigen Losungen hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß die Strukturen an der Oberseite einer Straßenkarte oder einer auf der Straßenkarte aufgelegten Folie durch den häufigen Gebrauch einem starken Verschleiß unterliegen und von dem Kodierstift oder anderen scharfkantigen Gegenständen leicht zerkratzt werden können. Dies gilt auch für die in der deutschen Patentanmeldung P 34 28 847.3, gezeigte Ausführungsform, bei der das Strichgitter durch eine gleichmäßige, durchgehende und durchsichtige Widerstandsschicht ersetzt ist, die auf einer auf die Karte zu legenden Glasplatte oder Folie aufgebracht ist.
    [0007] Vorteile der Erfindung
    [0008] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erfassung von Navigationsdaten kann in vorteilhafter Weise ein Verschleiß oder ein Zerkratzen der elektrisch leitfähigen Schichten zur Fahrrouteneingabe vermieden werden, indem diese Schichten auf den einander zugekehrten Seiten zweier übereinanderliegender transparenter Folien mit geringem Abstand zueinander auf die Straßenkarte aufgelegt werden. Außerdem ist durch die Abstandshalter sichergestellt, daß die leitfähigen Schichten jeweils nur an der Stelle elektrisch in Kontakt gebracht werden, an welcher der Kodierstift bzw. Griffel auf die Straßenkarte aufgesetzt wird; ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß durch die Verwendung von leitfähigen Schichten die jeweilige Position des Kodiergriffels unmittelbar über die elektrischen Anschlüsse dieser Schichten in Form von elektrischen Signalen in eine Auswerteschaltung eingegeben werden können. Dadurch ist es möglich, auf ein Anschlußkabel für den Kodiergriffel zu verzichten.
    [0009] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es, den Abstandshalter - je nach Dicke der verwendeten Folien - in einem Raster von etwa 5 mm auf eine der beiden Folien aufzudrucken. Eine eindeutige Kontaktierung der beiden leitfähigen Schichten mit dem beim Schreiben üblichen Druck wird dadurch erzielt, daß die Schichten der beiden Folien durch den Abstandshalter mit einem Abstand von etwa 0,3 mm zueinander gehalten werden. Eine einfach herstellbare und mit hoher Genauigkeit arbeitende Lösung besteht darin, daß beide Folien in ihrem Eingabebereich mit einer durchgehenden leitfähigen Schicht versehen werden, die jeweils an zwei gegenüberliegenden Längsseiten mit einer niederohmigen Leiterbahn an eine umschaltbare Meßspannung angeschlossen werden. Die niederohmigen Leiterbahnen der einen Folie werden dabei zu denen der anderen Folie um 90 Grad verdreht und beim Anlegen der Meßspannung an eine Folie wird jeweils über die andere Folie das Spannungspotential an der durch den Griffel kontaktierten Stelle der leitfähigen Schicht als Analogspannung hochohmig abgegriffen. Aus dieser Spannung kann nach der Spannungsteilerformel ein Koordinatenwert abgeleitet werden. Eine ebenfalls vorteilhafte Alternativlösung besteht darin, daß beide Folien mit je einer längs bzw. quer zur Karte verlaufenden Widerstandsbahn versehen werden, von der kammartig eine Vielzahl parallel verlaufender Leiterbahnen rechtwinklig abzweigen. Dabei werden die Widerstandsbahnen der beiden Folien um 90 Grad zueinander verdreht angeordnet und an ihren Enden niederohmig an eine umschaltbare Meßspannung angeschlossen. Beim Anlegen der Meßspannung an eine Folie wird jeweils über die andere Folie als Koordinatenwert das Spannungspotential der Widerstandsbahn hochohmig abgegriffen, welches diejenige von der Widerstandsbahn ausgehende Leiterbahn führt, die durch den Griffel mit der anderen Folie kontaktiert wird. Die kammartigen Leiterbahnen lassen sich in besonders einfacher Weise dadurch herstellen, daß sie aus einer auf die Folien aufgedampften elektrisch leitfähigen Schicht freigeätzt und sodann mit einem homogenen Folienwiderstand als Widerstandsbahn jeweils seitlich außerhalb der Eingabefläche der Folien kontaktiert werden. Zur Eingabe einer Wegstrecke werden in einfacher Weise durch eine entsprechende Führung des auf die Karte aufgesetzten Griffels die X- und Y-Koordinatenwerte der Wegstrecke laufend durch zyklisches Umschalten der Meßspannung und des Potentialabgriffs zwischen den beiden Folien erfaßt.
    [0010] Zeichnung
    [0011] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Eingabevorrichtung zur Erfassung von Navigationsdaten im Querschnitt, Figur 2 die im vergrößerten Abstand übereinander angeordneten Folien in einem ersten Ausführungsbeispiel und Figur 3 eine entsprechende Folienanordnung in einem zweiten Ausführungsbeistiiel. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    [0012] In Figur 1 ist eine Eingabevorrichtung zur Erfassung von Navigationsdaten in Fahrzeugen mit 10 bezeichnet. Sie besteht aus einer stabilen Unterlage 11 , auf die eine Straßenkarte 12 oder ein für die Eingabe benötigter Ausschnitt der Straßenkarte aufgelegt wird. Auf die Straßenkarte 12 wird sodann eine Folienanordnung aufgelegt, die aus zwei fest miteinander verbundenen transparenten Folien 13 und 1 4 gebildet ist. Die beiden Folien 13 und 1 h sind an ihren einander zugekehrten Seiten jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 15 bzw. 16 versehen, die durch dazwischenliegende Abstandshalter 17 mit geringem Abstand übereinanderliegen. Der Abstandshalter 17 ist in einem Raster von etwa 5 mm auf der Schicht 15 der unteren Folie 13 in einer Stärke von etwa 0,3 mm aufgedruckt, so daß die leitfähigen Schichten 15 und 16 der beiden Folien 13 und 14 in einem Abstand von 0,3 mm zueinander gehalten werden. Die zwei leitfähigen Schichten 15 und 16 sind jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten der Folien 13 und 14 mit Anschlußleitern 18, 19 bzw. 20, 21 kontaktiert, welche an einem Multiplexer 23 angeschlossen sind. Der Multiplexer 23 ist außerdem mit einer Meßspannungsquelle 24 verbunden, die im Takt des Multiplexers von beispielsweise 100 Hz abwechselnd auf eine der beiden leitfähigen Schichten 15 und 16 umgeschaltet wird. Mit einem Griffel 25, der zur Schonung der oberen Folie 14 eine abgerundete Spitze 25a aufweist, kann die gewünschte Fahrroute auf der Straßenkarte 12 nachgefahren werden, wobei jeweils an der Stelle A, an der sich die Spitze 25a des Griffels 25 befindet, durch den Druck des Griffels 25 die leitfähige Schicht 16 der oberen Folie 1 4 zwischen den Abstandshaltern 17 durchgewölot und mit der elektrisch leitenden Schicht 15 der unteren Folie 13 in Kontakt gebracht wird. Das Potential an dieser Kontaktstelle A der gerade an der Meßspannung anliegenden Schicht 15 oder 16 wird nun als Koordinatenwert über die andere Schicht 16 oder 15 und deren Anschlußleiter über den Multiplexer 23 auf einen AD-Wandler 26 gegeben, dar das abgegriffene Potential als Analogwert in einen Digitalwert umwandelt und über eine Busleitung 27 seriell oder parallel in eine Navigationsanlage 28 einspeist, wie sie beispielsweise in der DE-OS 33 41 679 (Figur 1) näher beschrieben ist.
    [0013] In Figur 2 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel die Ausbildung der leitfähigen Schichten 15 und 16 auf den einander zugekehrten Seiten der beiden Folien 13 und 14 durch Striche angedeutet erkennbar. Die Folien 13 und 14 sind zur Verdeutlichung der Funktionsweise mit einem großen Abstand voneinander dargestellt. Die beiden Folien 13 und 14 sind in ihrem Eingabebereich an den einander zugewandten Seiten mit einer durchgehenden leitfähigen Schicht 15 bzw. 16 bedampft, die jeweils an zwei gegenüberliegenden Längsseiten mit einer niederohmigen Leiterbahn 29 bzw. 30 versehen sind. Die niederohmigen Leiterbahnen 30 der oberen Folie 14 sind zu den Leiterbahnen 29 der unteren Folie 30 um 90 Grad verdreht.
    [0014] Im Beispielsfall nach Figur 2 soll nun die Position des auf die obere Folie 14 aufgesetzten Griffels 25 erfaßt werden. Zu diesem Zweck sind die Koordinaten X und Y oberhalb der Folie 14 aufgetragen. Dabei soll im Beispielsfall nach Figur 2 die Meßspannungsquelle 24 gerade über die Anschlußleiter 13 und 19 und die Leiterbahnen 29 an die leitfähige Schicht 15 der unteren Folie 13 angelegt sein, wobei die volle Meßspannung von etwa
    [0015] Uo = 5 V auf der X-Achse dem Koordinatenwert xo entspricht. Durch die Leiterbahnen 29 wird die Meßspannung
    [0016] Uo auf ganzer Breite der Folie 13 angelegt, so daß sich auf der leitenden Schicht 15 zu den Leiterbahnen 29 narallel verlaufende Äquipotentiallinien ergeben. Das Spannungspotential der leitenden Schicht 15 auf der unteren Folie 13 nimmt daher gleichmäßig von der linken zur rechten Seite hin zu.
    [0017] An der Stelle A, an der die untere leitende Schicht 15 durch den auf die obere Folie 14 aufgesetzten Griffel 25 mit der oberen Schicht 16 kontaktiert wird, läßt sich das dort vorhandene Spannungspotential Ux über die obere Schicht
    [0018] 16 und eine der Leiterbahnen 31 abgreifen. Das Potential Ux kann über eine mit dem Anschlußleiter 20 oder 21 verbundene hochohmige Meßeinrichtung 31 ermittelt bzw. über den AD-Wandler 26 (Figur 1) verarbeitet werden. Das gemessene Potential Ux entspricht dabei dem Koordinatenwert x des Griffels 25. Durch eine entsprechende Umschaltung der beiden leitfähigen Schichten 15 und 16 läßt sich in gleicher Weise der Koordinatenwert y des Griffels 25 ermitteln. Durch eine fortlaufende Wiederholung dieser Messungen werden somit die X- und Y-Koordinatenwerte des Griffels 25 beim Nachfahren der gewünschten Fahrroute laufend ermittelt und in der Navigationsanlage 28 abgespeichert. Zwar sind in Figur 2 die in Figur 1 dargestellten Abstandshalter 17 nicht erkennbar. Sie sind jedoch auch hier in einem Raster auf eine der Folien 13 oder 14 aufgebracht. Dies hat zur Folge, daß bei der Eingabe einer Fahrroute immer dann wenn der Griffel 25 über einen Abstandshalter 17 hinweggeführt wird, keine Meßwerte ermittelt werden. Die auf der Straßenkarte 12 nachgefahrene Fahrroute wird daher als strichförmige oder punktförmige Strecke von der Eingabevorrichtung 10 erfaßt und in den Speicher der Navigationsanlage 28 abgelegt. Figur 3 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel die beiden mit einem vergrößert dargestellten Abstand übereinander angeordneten Folien 13a und 14a. Auch hier wurde auf den einander zugewandten Seiten der beiden Folien 13a und 14a eine leitfähige Schicht aufgedampft, aus der anschließend dicht nebeneinanderliegende, parallel verlaufende Leiterbahnen 34 freigeätzt worden sind. An jeweils einem Ende dieser Leiterbahnen 34 ist jeweils außerhalb der Eingabefläche der Folien 13a und 14a eine Widerstandsbahn 35, 36 auf die Folien 13a, 14a aufgebracht, durch welche die Leiterbahnen 34 kammartig kontaktiert werden. Die Widerstandsbahnen 35 und 36 der beiden Folien 13a und 14a werden um 90 Grad zueinander verdreht angeordnet, so daß die untere Folie 13a z.B. eine längs zur Straßenkarte verlaufende Widerstandsbahn 35 aufweist und die obere Folie 14a mit einer quer zur Karte verlaufenden Widerstandsbahn 36 versehen ist. Da von jeder dieser Widerst andsbahnen 35 und 36 eine Vielzahl der parallel verlaufenden Leiterbahnen 34 rechtwinklig abzweigt, liegen diese Leiterbahnen 34 im Be reich der Straßenkarte kreuzweise übereinander. Die Widerstandsbahnen 35 und 36 sind aus einem homogenen Schicht- oder Folienwiderstand hergestellt und an ihren Enden niederohmig an die umschaltbare Meßspannung Uo anzuschließen.
    [0019] So wird beispielsweise beim Aufsetzen des Griffels 25 auf die obere Folie 14a an der Stelle A der Koordinatenwert y auf der Y-Achse dadurch ermittelt, daß über die Meßspannungsquelle 2 4 die Meßspannung Uo an die Widerstandsbahn 36 der oberen Folie 14a angelegt wird, was dem Koordinatenwert yo entspricht. Über die hochomige Meßeinrichtung 31 wird nun über die untere Folie 13a als Koordinatenwert y des aufgesetzten Griffels 25 das Potential der Widerstandsbahn 36 hochomig abgegriffen, welches diejenige von der Widerstandsbahn 36 ausgehende Leiterbahn 34a führt, die von dem Griffel 25 mit der darunterliegenden Leiterbahn 34b kontaktiert wird. Das dort vorhandene Potential Uy wird somit über die Leiterbahn 34b und die damit verbundene Widerstandsbahn 35 hochohmig abgegriffen und als Koordinatenwert y in der Meßeinrichtung 31 verarbeitet.
    [0020] Auch hier wird durch eine entsprechende zyklische Umschaltung der Meßspannung Uo und des abgegriffenen
    [0021] Potentials Uy bzw. Ux die Position des Griffels 25 in der Navigationsanlage 28 während der Fahrrouteneingabe erfaßt und abgespeichert. Bei dieser Ausführung kann in vorteilhafter Weise der Abstandshalter 17 als strichoder punktförmiges Raster auf eine der Folien 13a und 14a zwischen den parallel verlaufenden Leiterbahnen 34 aufgebracht werden. Ebenso wie die leitenden Schichten 15 und 16 auf den Folien 13 und 14 im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind auch hier die Leiterbahnen 34 in einer für das Auge kaum wahrnehmbaren Schichtdicke auf die Folien 13a und 14a aufgedampft, so daß die Straßenkarte 12 durch die beiden Folien 13 und 14 bzw. 13a und 14a gut sichtbar bleibt.
    [0022] Als Folien sind vorzugsweise 0,1 mm dicke Polyesterfolien zu verwenden, deren leitfähige Schichten aus Zinn-Indium-Oxid oder Gold mit einer Transparenz von 70 bis 80 % aufgedampft sind.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Verfahren zur Erfassung von Navigationsdaten in Fahrzeugen von einer Straßenkarte, auf der eine transparente Folie auflegbar ist, die mit einer leitfähigen Schicht versehen ist, mit deren Hilfe durch Umschalten von Meßspannungen in X- und Y-Richtung der Folie durch Potentialabgriff mit einem Griffel eine Positionseingabe in ein Navigationsgerät durchgeführt wird, gemäß Patentanmeldung P 34 28 847.3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (13) mit einer zweiten, ebenfalls transparenten Folie (14) mit einer leitfähigen Schicht (16) zusammenwirkt, indem die beiden Folien (13, 14 ) mit ihren leitfähigen Schichten (15, 1β) einander zugekehrt und mit einem Abstandshalter (17) mit geringem Abstand aufeinandergelegt werden, so daß beim Aufsetzen des Griffels (25) auf die obere Folie (14) die leitfähigen Schichten (15, 16) der beiden Folien (13, 14) an der unter dem Griffel (25) liegenden Stelle (A) elektrisch in Kontakt gebracht werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (17) in einem Raster von etwa 5 mm auf eine der beiden Folien (13, 14) aufgedruckt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Schichten (15, 16) der beiden Folien (13, 14) durch den Abstandshalter (17) mit einem Abstand von etwa 0,3 mm zueinander gehalten werden.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Folien (13, 14) in ihrem Eingabebereich mit einer durchgehenden leitfähigen Schicht (15, 16) versehen werden, die jeweils an zwei gegenüberliegenden Längsseiten mit einer niederohmigen Leiterbahn (29, 30) an eine umschaltbare Meßspannung (Uo) angeschlossen werden, daß die niederohmigen Leiterbahnen (29 bzw. 30) der einen Folie (13 bzw. 14) zu denen der anderen Folie (14 bzw. 13) um 90 Grad verdreht sind und daß beim Anlegen der Meßspannung (Uo) an eine der Folien (13, 14) jeweils über die andere Folie das Spannungspotential (Ux, Uy) an der durch den Griffel (25) kontaktierten Stelle (A) der leitfähigen Schicht hochohmig abgegriffen wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Folien (13a, 14a) mit je einer längs- bzw. quer zur Straßenkarte (12) verlaufenden Widerstandsbahn (35, 36) versehen werden, von der eine Vielzahl parallel verlaufender Leiterbahnen (34) rechtwinklig abzweigt, daß die Widerstandsbahnen (35, 36) der beiden Folien (13a, 14a) um
    90 Grad zueinander verdreht und an ihren Enden niederohmig an eine umschaltbare Meßspannung (Uo) angeschlossen werden und daß beim Anlegen der Meßspannung (Uo) an eine der Folien (13a bzw. 14a) jeweils über die andere Folie (14a bzw. 13a) als Koordinatenwert (x, y) das Spannungspctential der Widerstandsbahn (35 bzw. 36) hochohmig abgegriffen wird, welches diejenige von der Widerstandsbahn (35, 36) ausgehende Leiterbahn (34a) führt, die durch den Griffel mit einer Leiterbahn (34b) der anderen Folie (13a) kontaktiert wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (34) aus einer auf die Folien (13a, 14a) aufgedampften Schicht freigeäzt und sodann mit einem homogenen Schicht- oder Folienwiderstand als Widerstandsbahn (35, 36) jeweils seitlich außerhalb der Eingabefläche der Folien (13a, 14a) kammartig kontaktiert werden.
    7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eingabe einer Wegstrecke durch eine entsprechende Führung des auf die Straßenkarte (12) aufgesetzten Griffels (25) die X und Y-Koordinatenwerte fortlaufend durch zyklisches Umschalten der Meßspannung (Uo) und des Potentialabgriffs (Ux, Uy) zwischen den beiden Folien (13, 13a, 14 und 14a) erfaßt werden.
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    公开号 | 公开日
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    EP0261132A1|1988-03-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-07-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU JP US |
    1987-07-30| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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