JP2024060411A - Collision avoidance support device, collision avoidance support method, and collision avoidance support program - Google Patents
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Abstract
【課題】車両が車線から逸脱するように目標軌跡が設定される場合にも、運転者が意図する操舵角以上に切り込み操舵が行われると感じて不安感を覚えることがないよう改良された衝突回避支援装置、衝突回避支援方法及び衝突回避支援プログラムを提供する。【解決手段】障害物との衝突を回避する必要があると判定すると(S20)、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡を設定し(S40)、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置を制御する(S80~S100)よう構成された制御ユニット(運転支援ECU)を含む衝突回避支援装置であって、制御ユニットは、車両が目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角の大きさの最大値(θamax)が基準値(θc)以上であると判定すると(S50)、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで(S120、S130)、自動操舵装置の制御の実行を保留する(S150)。【選択図】図2[Problem] To provide a collision avoidance support device, collision avoidance support method, and collision avoidance support program that are improved so that even when a target trajectory is set so that the vehicle deviates from the lane, the driver does not feel uneasy because the steering angle is greater than the intended steering angle. [Solution] A collision avoidance support device including a control unit (driving support ECU) configured to set a target trajectory for traveling while avoiding a collision with an obstacle (S40) when it is determined that it is necessary to avoid a collision with an obstacle (S20), and to control an automatic steering device so that the vehicle travels along the target trajectory (S80 to S100), in which, when the control unit determines that the maximum value (θamax) of the magnitude of the steering angle by the automatic steering for traveling along the target trajectory is equal to or greater than a reference value (θc) (S50), it suspends the execution of control of the automatic steering device (S120, S130) until it is determined that the driver has started steering back (S150). [Selected Figure] Figure 2
Description
本発明は、自動車などの車両の衝突回避支援装置、衝突回避支援方法及び衝突回避支援プログラムに係る。 The present invention relates to a collision avoidance support device, a collision avoidance support method, and a collision avoidance support program for vehicles such as automobiles.
衝突回避支援装置は、車両の前方の障害物との衝突を回避する必要があるときには、障害物との衝突を回避するための目標軌跡を設定し、目標軌跡に沿って車両を走行させるための目標操舵角を演算し、操舵角が目標操舵角になるように自動操舵装置を制御する。 When it is necessary to avoid a collision with an obstacle in front of the vehicle, the collision avoidance assistance device sets a target trajectory for avoiding the collision with the obstacle, calculates a target steering angle for driving the vehicle along the target trajectory, and controls the automatic steering device so that the steering angle becomes the target steering angle.
例えば、下記の特許文献1には、運転者により障害物から離れる方向への操舵操作が行われ且つ車両が車線から逸脱しないと推定される場合には、操舵操作が終了した後にも車両を目標軌跡に追従させるための自動操舵を中止する衝突回避支援装置が記載されている。
For example, the following
〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許文献1に記載された衝突回避支援装置のような従来の衝突回避支援装置においては、目標軌跡は車両が車線から逸脱しないように設定される。障害物との衝突回避の性能を向上させるべく、例えば障害物の大きさが大きいような場合に、必要に応じて車両が車線から逸脱するように目標軌跡を設定することが考えられる。
[Problem to be solved by the invention]
In a conventional collision avoidance support device such as the collision avoidance support device described in the
しかし、車両が車線から逸脱するように目標軌跡が設定される場合には、車両が車線から逸脱しないように目標軌跡が設定される場合に比して、車線に対する車両の傾斜角が大きくなるので、自動操舵の操舵角も大きくなる。そのため、運転者は自らが意図する操舵角以上に切り込み操舵が行われると感じ、不安感を覚える虞がある。 However, when the target trajectory is set so that the vehicle deviates from the lane, the inclination angle of the vehicle with respect to the lane becomes larger compared to when the target trajectory is set so that the vehicle does not deviate from the lane, and the steering angle of the automatic steering also becomes larger. As a result, the driver may feel that the steering is being performed at a greater angle than he or she intends, which may make the driver feel uneasy.
本発明は、車両が車線から逸脱するように目標軌跡が設定される場合にも、運転者が意図する操舵角以上に切り込み操舵が行われると感じて不安感を覚えることがないよう改良された衝突回避支援装置、衝突回避支援方法及び衝突回避支援プログラムを提供する。 The present invention provides a collision avoidance support device, a collision avoidance support method, and a collision avoidance support program that are improved so that the driver does not feel uneasy due to the steering angle being greater than the intended steering angle, even when a target trajectory is set such that the vehicle deviates from the lane.
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、少なくとも車両(102)の前方の物標の情報を取得する物標情報取得装置(16)と、操舵輪(44)を自動操舵する自動操舵装置(46)と、物標情報取得装置により取得された物標の情報に基づいて、障害物(108)との衝突を回避する必要があると判定したときには(S20、S30)、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡(110)を設定し(S40)、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置(46)を制御する(S80~S100)よう構成された制御ユニット(運転支援ECU10)と、を含む衝突回避支援装置(100)が提供される。
[Means for solving the problems and effects of the invention]
According to the present invention, there is provided a collision avoidance assistance device (100) including: a target information acquisition device (16) that acquires information on targets ahead of a vehicle (102); an automatic steering device (46) that automatically steers a steering wheel (44); and a control unit (driving assistance ECU 10) configured to, when it is determined that it is necessary to avoid a collision with an obstacle (108) based on the target information acquired by the target information acquisition device (S20, S30), set a target trajectory (110) for traveling while avoiding a collision with the obstacle (S40), and control the automatic steering device (46) so that the vehicle travels along the target trajectory (S80 to S100).
制御ユニット(運転支援ECU10)は、車両が目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角(θa)の大きさの最大値(θamax)を推定し(S50)、最大値が基準値(θc)以上であると判定すると(S50)、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで(S120、S130)、自動操舵装置の制御の実行を保留し(S150)、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定すると、運転者による切り戻し操舵を補助するように自動操舵装置を制御する(S170)よう構成される。 The control unit (driving assistance ECU 10) is configured to estimate the maximum value (θamax) of the steering angle (θa) by automatic steering for driving the vehicle along the target trajectory (S50), and when it is determined that the maximum value is equal to or greater than the reference value (θc) (S50), to suspend execution of control of the automatic steering device (S150) until it is determined that the driver has started reversal steering (S120, S130), and when it is determined that the driver has started reversal steering, to control the automatic steering device to assist the driver in reversal steering (S170).
また、本発明によれば、少なくとも車両(102)の前方の物標の情報を取得するステップ(S20)と、障害物(108)との衝突を回避する必要があると判定したときには(S20、S30)、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡(110)を設定するステップ(S40)と、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置(46)を制御するステップ(S80~S100)と、を含む衝突回避支方法が提供される。 The present invention also provides a collision avoidance method that includes at least the steps of acquiring information about a target ahead of the vehicle (102) (S20), and when it is determined that it is necessary to avoid a collision with an obstacle (108) (S20, S30), setting a target trajectory (110) for traveling while avoiding a collision with the obstacle (108), and controlling an automatic steering device (46) so that the vehicle travels along the target trajectory (S80 to S100).
衝突回避支方法は、車両が目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角(θa)の大きさの最大値(θamax)を推定するステップ(S50)と、最大値が基準値(θc)以上であると判定されると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで(S120、S130)、自動操舵装置の制御の実行を保留するステップ(S150)と、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵を補助するように自動操舵装置を制御するステップ(S170)と、を含む。 The collision avoidance method includes a step (S50) of estimating the maximum value (θamax) of the magnitude of the steering angle (θa) by automatic steering for driving the vehicle along the target trajectory, a step (S150) of suspending execution of control of the automatic steering device until it is determined that the driver has started reversal steering (S120, S130) if it is determined that the maximum value is equal to or greater than the reference value (θc), and a step (S170) of controlling the automatic steering device to assist the driver in reversal steering if it is determined that the driver has started reversal steering.
更に、本発明によれば、少なくとも車両(102)の前方の物標の情報を取得するステップ(S20)と、障害物(108)との衝突を回避する必要があると判定したときには(S20、S30)、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡(110)を設定するステップ(S40)と、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置(46)を制御するステップ(S80~S100)と、を車両に搭載された電子制御装置(運転支援ECU10)に実行させる衝突回避支援プログラムが提供される。 Furthermore, according to the present invention, there is provided a collision avoidance support program that causes an electronic control device (driving support ECU 10) mounted on a vehicle to execute at least the steps of: acquiring information on a target object ahead of the vehicle (102) (S20); when it is determined that it is necessary to avoid a collision with an obstacle (108) (S20, S30), setting a target trajectory (110) for traveling while avoiding a collision with the obstacle (108); and controlling an automatic steering device (46) so that the vehicle travels along the target trajectory (S80 to S100).
衝突回避支援プログラムは、車両が目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角(θa)の大きさの最大値(θamax)を推定するステップ(S50)と、最大値が基準値(θc)以上であると判定されると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで(S120、S130)、自動操舵装置の制御の実行を保留するステップ(S150)と、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵を補助するように自動操舵装置を制御するステップ(S170)と、を含む。 The collision avoidance assistance program includes a step (S50) of estimating the maximum value (θamax) of the magnitude of the steering angle (θa) by automatic steering for driving the vehicle along the target trajectory, a step (S150) of suspending execution of control of the automatic steering device when it is determined that the maximum value is equal to or greater than the reference value (θc) until it is determined that the driver has started reversal steering (S120, S130), and a step (S170) of controlling the automatic steering device to assist the driver in reversal steering when it is determined that the driver has started reversal steering.
上記の衝突回避支援装置、衝突回避支援方法及び衝突回避支援プログラムによれば、車両が目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角の大きさの最大値が推定される。最大値が基準値以上であると判定されると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置の制御の実行、即ち自動操舵が保留される。更に、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵が補助されるように自動操舵装置が制御される。 According to the above-mentioned collision avoidance support device, collision avoidance support method, and collision avoidance support program, the maximum value of the steering angle by automatic steering for driving the vehicle along the target trajectory is estimated. If it is determined that the maximum value is equal to or greater than a reference value, execution of control of the automatic steering device, i.e., automatic steering, is suspended until it is determined that the driver has started back-steer steering. Furthermore, if it is determined that the driver has started back-steer steering, the automatic steering device is controlled to assist the driver in back-steer steering.
よって、車両が車線から逸脱するように目標軌跡が設定され、車線に対する車両の傾斜角が大きくなって、最大値が基準値以上になる場合には、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置による自動操舵が実行されない。従って、運転者が意図する操舵角以上に切り込み操舵が行われると感じて不安感を覚えることを防止することができる。 Therefore, when a target trajectory is set so that the vehicle deviates from the lane, and the vehicle's inclination angle with respect to the lane increases and the maximum value exceeds a reference value, automatic steering by the automatic steering device is not performed until it is determined that the driver has started steering back. This prevents the driver from feeling uneasy when they feel that steering is being performed beyond the steering angle they intended.
また、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵が補助されるように自動操舵装置が制御される。よって、運転者により切り戻し操舵が開始されると、運転者による切り戻し操舵を自動操舵により補助することができる。 In addition, when it is determined that the driver has started steering back, the automatic steering device is controlled to assist the driver in steering back. Therefore, when the driver starts steering back, the automatic steering can assist the driver in steering back.
なお、最大値が基準値以上にならない場合には、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡が設定され、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置が制御される。よって、車両が障害物との衝突を回避して走行するよう、自動操舵装置による自動操舵により衝突回避の支援が行われる。 If the maximum value does not exceed the reference value, a target trajectory for driving while avoiding collision with obstacles is set, and the automatic steering device is controlled so that the vehicle drives along the target trajectory. Therefore, collision avoidance assistance is provided by automatic steering by the automatic steering device so that the vehicle drives while avoiding collision with obstacles.
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御ユニット(運転支援ECU10)は、左右一方への運転者による操舵操作の操舵角速度及び操舵トルクを正として、現在の操舵角速度(θd)と所定時間前の操舵角速度(θdf)との積又は現在の操舵トルク(Ts)と所定時間前の操舵トルク(Tsf)との積が負の値であると判定すると(S120、S130)、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定するよう構成される。
[Mode of the invention]
In one aspect of the present invention, the control unit (driving assistance ECU 10) is configured to determine that the driver has started return steering when it determines that the product of the current steering angular velocity (θd) and the steering angular velocity (θdf) from a predetermined time ago or the product of the current steering torque (Ts) and the steering torque from a predetermined time ago (Tsf) is a negative value (S120, S130) while regarding the steering angular velocity and steering torque by the driver to either the left or right as positive values.
上記態様によれば、舵角速度の積のみ又は操舵トルクの積のみに基づいて、運転者により切り戻し操舵が開始されたか否かが判定される場合に比して、切り戻し操舵の開始を確実に判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to reliably determine whether or not the driver has started steering back, compared to when it is determined whether or not the driver has started steering back based only on the product of the steering angular speed or only on the product of the steering torque.
本発明の他の一つの態様においては、制御ユニット(運転支援ECU10)は、最大値(θamax)が基準値(θc)以上であると判定すると(S50)、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置による自動操舵が行われない旨の警報を発出する(S150)よう構成される。 In another aspect of the present invention, when the control unit (driving assistance ECU 10) determines that the maximum value (θamax) is equal to or greater than the reference value (θc) (S50), it is configured to issue a warning (S150) to the effect that automatic steering by the automatic steering device will not be performed until it is determined that the driver has started steering back.
上記態様によれば、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置による自動操舵が行われない旨の警報が発出される。よって、運転者は自らの操舵によって障害物との衝突を回避しなければならないことを認知することができる。 According to the above aspect, an alarm is issued to inform the driver that automatic steering will not be performed by the automatic steering device until it is determined that the driver has started steering back. This allows the driver to recognize that he or she must use his or her own steering to avoid a collision with an obstacle.
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられる名称及び/又は符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた名称及び/又は符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 In the above description, in order to aid in understanding the present invention, the names and/or symbols used in the embodiments described below are added in parentheses to the configuration of the invention corresponding to the embodiments. However, each component of the present invention is not limited to the components of the embodiments corresponding to the names and/or symbols added in parentheses. Other objects, other features, and associated advantages of the present invention will be easily understood from the description of the embodiments of the present invention described below with reference to the drawings.
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる衝突回避支援装置について詳細に説明する。 The collision avoidance support device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings.
図1に示されているように、本発明の第一乃至第三の実施形態にかかる衝突回避支援装置100は、車両102に適用され、運転支援ECU10を含んでいる。車両102は、自動運転が可能な車両であってよく、駆動ECU20、制動ECU30、電動パワーステアリングECU40及びメータECU50を備えている。ECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電子制御装置(Electronic Control Unit)を意味する。なお、以下の説明においては、車両102は、他車両と区別するために、必要に応じて自車両102と呼称され、電動パワーステアリングはEPSと呼称される。
As shown in FIG. 1, a collision
各ECUのマイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、読み書き可能な不揮発性メモリ(N/M)及びインターフェース(I/F)などを含んでいる。CPUは、ROMに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより各種機能を実現する。更に、これらのECUは、CAN(Controller Area Network)104を介してデータ交換可能(通信可能)に互いに接続されている。従って、特定のECUに接続されたセンサ(スイッチを含む)の検出値などは、他のECUにも送信されるようになっている。 The microcomputer of each ECU includes a CPU, ROM, RAM, a readable/writable non-volatile memory (N/M), and an interface (I/F). The CPU performs various functions by executing instructions (programs, routines) stored in the ROM. Furthermore, these ECUs are connected to each other via a Controller Area Network (CAN) 104 to enable data exchange (communication). Therefore, the detection values of sensors (including switches) connected to a specific ECU are also sent to other ECUs.
運転支援ECU10は、衝突回避支援制御、車線維持制御などの車両の運転支援制御を行う中枢の制御装置である。実施形態においては、運転支援ECU10は、後に詳細に説明するように、他のECUと共働して衝突回避支援制御を実行する。 The driving assistance ECU 10 is a central control device that performs driving assistance control for the vehicle, such as collision avoidance assistance control and lane keeping control. In an embodiment, the driving assistance ECU 10 performs collision avoidance assistance control in cooperation with other ECUs, as will be described in detail later.
運転支援ECU10には、カメラセンサ12及びレーダセンサ14が接続されている。カメラセンサ12及びレーダセンサ14は、それぞれ複数のカメラ装置及び複数のレーダ装置を含んでいる。カメラセンサ12及びレーダセンサ14は、車両102の周囲の物標の情報を取得する物標情報取得装置16として機能する。
A
カメラセンサ12の各カメラ装置は、図には示されていないが、車両102の周囲を撮影するカメラ部と、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析して道路の白線、他車両などの物標を認識する認識部とを備えている。認識部は、認識した物標に関する情報を所定の時間毎に運転支援ECU10に供給する。
Although not shown in the figure, each camera device of the
レーダセンサ14の各レーダ装置は、レーダ送受信部及び信号処理部(図示せず)を備えている。レーダ送受信部は、ミリ波帯の電波(以下、「ミリ波」と称呼する)を放射し、放射範囲内に存在する立体物(例えば、他車両、自転車など)によって反射されたミリ波(即ち、反射波)を受信する。信号処理部は、放射したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を放射してから反射波を受信するまでの時間などに基づいて、自車両と立体物との相対距離及び相対速度、自車両に対する立体物の相対位置(方向)などを表す情報を所定の時間毎に取得して運転支援ECU10に供給する。なお、レーダセンサ14に代えて、又はレーダセンサ14に加えて、LiDAR(Light Detection And Ranging)が使用されてもよい。
Each radar device of the
更に、運転支援ECU10には、設定操作器18が接続されており、設定操作器18は、運転者により操作される位置に設けられている。図1には示されていないが、設定操作器18は、衝突回避スイッチを含み、運転支援ECU10は、衝突回避スイッチがオンである場合に衝突回避支援制御を実行する。なお、衝突回避支援制御は、衝突回避スイッチがオンであるか否かに関係なく実行されてもよい。
Furthermore, a
駆動ECU20には、図1には示されていない駆動輪に駆動力を付与することにより車両102を加速させる駆動装置22が接続されている。駆動ECU20は、通常時には、駆動装置22により発生される駆動力が運転者による駆動操作に応じて変化するよう、駆動装置を制御し、運転支援ECU10から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて駆動装置22を制御する。
The
制動ECU30には、図1には示されていない車輪に制動力を付与することにより車両102を制動により減速させる制動装置32が接続されている。制動ECU30は、通常時には、制動装置32により発生される制動力が運転者による制動操作に応じて変化するよう、制動装置を制御し、運転支援ECU10から指令信号を受信すると、指令信号に基づいて制動装置32を制御することにより自動制動を行う。
The
EPS・ECU40には、EPS装置42が接続されている。EPS・ECU40は、後述の運転操作センサ60及び車両状態センサ70により検出された操舵トルクTs及び車速Vに基づいて、当技術分野において公知の要領にてEPS装置42を制御することにより、操舵アシストトルクを制御し、運転者の操舵負担を軽減する。また、EPS・ECU40は、EPS装置42を制御することにより、必要に応じて操舵輪44を転舵することができる。よって、EPS・ECU40及びEPS装置42は、必要に応じて操舵輪44を自動操舵する自動操舵装置46として機能する。
The
メータECU50には、警報装置52が接続されている。警報装置52は、車両102が前方の障害物を回避するための操舵が必要であると判定されたときに作動され、障害物を回避するための操舵が必要である旨の警報及び自動操舵が行われない旨の警報を発出する。警報装置52は、表示器、警報ランプのような視覚警報を発する警報装置、警報ブザーのような聴覚警報を発する警報装置、シートの振動のような体感警報を発する警報装置の何れであってもよく、それらの任意の組合せであってもよい。
An
運転操作センサ70及び車両状態センサ80は、CAN104に接続されている。運転操作センサ70及び車両状態センサ80によって検出された情報(センサ情報と呼ぶ)は、CAN104に送信される。CAN104に送信されたセンサ情報は、各ECUにおいて適宜に利用可能である。なお、センサ情報は、特定のECUに接続されたセンサの情報であって、その特定のECUからCAN104に送信されてもよい。
The driving
運転操作センサ70は、駆動操作量センサ及び制動操作量センサを含んでいる。更に、運転操作センサ70は、操舵角センサ、操舵トルクセンサなどを含んでいる。車両状態センサ80は、車速センサ、前後加速度センサ、横加速度センサ、及びヨーレートセンサなどを含んでいる。なお、実施形態においては、操舵角センサ及び操舵トルクセンサは、車両102が左旋回状態にあるときの値を正として、それぞれ操舵角θ及び操舵トルクTsを検出する。
The driving
実施形態においては、運転支援ECU10のROMは、図2に示されたフローチャートに対応する衝突回避支援制御のプログラムを記憶している。CPUは、このプログラムに従って実施形態にかかる衝突回避支援制御を実行する。
In this embodiment, the ROM of the driving
<衝突回避支援制御ルーチン>
次に、図2に示されたフローチャートを参照して実施形態における衝突回避支援制御ルーチンについて説明する。図2に示されたフローチャートによる衝突回避支援制御は、設定操作器18の図1には示されていない衝突回避スイッチがオンであるときに運転支援ECU10のCPUにより実行される。なお、本制御の開始時に、フラグFa、Fb及びFcが0に初期化される。
<Collision avoidance support control routine>
Next, a collision avoidance assist control routine in this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in Fig. 2. The collision avoidance assist control according to the flowchart shown in Fig. 2 is executed by the CPU of the driving assist
まず、ステップS10においては、CPUは、フラグFaが1であるか否かの判定、即ち車両102が障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡の設定が既に完了しているか否かの判定を行う。CPUは、肯定判定をしたときには、本制御をステップS70へ進め、否定判定をしたときには、本制御をステップS20へ進める。
First, in step S10, the CPU determines whether flag Fa is 1, that is, whether the setting of a target trajectory for the
ステップS20においては、CPUは、物標情報取得装置16により車両102の前方に障害物が検出され、障害物との衝突を回避するための操舵が必要であるか否かを、当技術分野において公知の要領にて判定する。CPUは、否定判定をしたときには、本制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、本制御をステップS30へ進める。
In step S20, the CPU determines, in a manner known in the art, whether an obstacle has been detected in front of the
ステップS30においては、CPUは、運転操作センサ70の操舵角センサ及び操舵トルクセンサの検出結果に基づいて、当技術分野において公知の要領にて、運転者により障害物との衝突を回避するための操舵操作が行われたか否かを判定する。CPUは、否定判定をしたときには、本制御を一旦終了し、肯定判定をしたときには、本制御をステップS40へ進める。
In step S30, the CPU determines whether the driver has performed a steering operation to avoid a collision with an obstacle, in a manner known in the art, based on the detection results of the steering angle sensor and steering torque sensor of the driving
なお、図2には示されていないが、CPUは、ステップS20において肯定判定をしたときには、ステップS30において肯定判定をするまで、メータECU50へ指令信号を出力して警報装置52を作動させることにより、警報を発出する。警報は、車両の前方に障害物があり、衝突を回避するための操舵が必要である旨の表示又は音声を含んでいてよい。
Although not shown in FIG. 2, when the CPU makes a positive determination in step S20, it outputs a command signal to the
ステップS40においては、CPUは、車両102及び障害物の位置関係及び相対速度に基づいて、当技術分野において公知の要領にて、車両102が障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡を設定する。更に、CPUはフラグFaを1にセットする。
In step S40, the CPU sets a target trajectory for the
なお、はみ出し禁止の車線において目標軌跡が車線をはみ出さざるを得ない場合のように、目標軌跡を設定することができないときには、警報装置52の作動により、前方に障害物があるが、目標軌跡を設定することができず衝突回避のための自動操舵が行われない旨の警報が発出されてよい。更に、本制御が一旦終了されてよい。
When a target trajectory cannot be set, such as when the target trajectory is forced to deviate from the lane in a lane where deviation is prohibited, the
ステップS50においては、CPUは、目標軌跡に基づいて、自動操舵による切り込みが行われるときの操舵支援の操舵角θaの絶対値の最大値θamaxを推定する。更に、CPUは、最大値θamaxが基準値θc以上であるか否かの判定により、操舵支援の操舵角θaの大きさが大きいか否かを判定する。CPUは、否定判定をしたときには、本制御をステップS70へ進め、肯定判定をしたときには、ステップS60においてフラグFbを1にセットする。 In step S50, the CPU estimates the maximum absolute value θamax of the steering angle θa of the steering assist when turning is performed by automatic steering, based on the target trajectory. Furthermore, the CPU determines whether the magnitude of the steering angle θa of the steering assist is large by determining whether the maximum value θamax is equal to or greater than the reference value θc. If the CPU makes a negative determination, it advances this control to step S70, and if it makes a positive determination, it sets flag Fb to 1 in step S60.
なお、最大値θamaxは、自動操舵による切り込みの領域において、目標軌跡が車線に対しなす角度の大きさが最大になるときの操舵支援の操舵角θaとして、換言すれば操舵角θaの大きさが増大から減少へ変化するときの操舵角θaとして推定されてよい。最大値θamaxは、車線に対し垂直な方向への目標軌跡の変位量が大きいほど大きい。更に、車線に対し垂直な方向への目標軌跡の変位量が同一であっても、ステップS20において肯定判定が行われてからステップS30において肯定判定が行われるまでの時間が短いほど、最大値θamaxは小さい。 The maximum value θamax may be estimated as the steering angle θa of the steering assistance when the angle that the target trajectory makes with the lane is at its maximum in the region of turning by automatic steering, in other words, as the steering angle θa when the magnitude of the steering angle θa changes from increasing to decreasing. The maximum value θamax is larger as the displacement of the target trajectory in the direction perpendicular to the lane is larger. Furthermore, even if the displacement of the target trajectory in the direction perpendicular to the lane is the same, the shorter the time from when a positive determination is made in step S20 to when a positive determination is made in step S30, the smaller the maximum value θamax.
また、基準値θcは、正の定数であってもよいが、実施形態においては、例えば図3に示されたマップより演算されることにより、車速Vに応じて可変設定される。図3に示されているように、基準値θcは、車速Vが基準値V1(正の定数)以下の低速領域及び車速Vが基準値V2(V1よりも大きい正の定数)以上の高速領域を除き、車速Vが高いほど小さくなるよう演算される。 The reference value θc may be a positive constant, but in this embodiment, it is variably set according to the vehicle speed V, for example, by calculation using the map shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the reference value θc is calculated to be smaller as the vehicle speed V increases, except in the low-speed region where the vehicle speed V is equal to or less than the reference value V1 (a positive constant) and in the high-speed region where the vehicle speed V is equal to or more than the reference value V2 (a positive constant greater than V1).
ステップS70においては、CPUは、フラグFbが1であるか否か、即ち既に最大値θamaxが基準値θc以上であると判定されたか否かを判定する。CPUは、肯定判定をしたときには、本制御をステップS110へ進め、否定判定をしたときには、本制御をステップS80へ進める。 In step S70, the CPU determines whether flag Fb is 1, i.e., whether the maximum value θamax has already been determined to be equal to or greater than the reference value θc. If the CPU determines yes, the control proceeds to step S110, and if the CPU determines no, the control proceeds to step S80.
ステップS80においては、CPUは、現在から所定の時間後まで車両102を目標軌跡に沿って走行させるための目標操舵角θtを演算する。例えば、CPUは、現在から所定の時間後までの目標軌跡の旋回半径を目標旋回半径として演算し、車両102の旋回半径を目標旋回半径にするための操舵角として目標操舵角θtを演算する。
In step S80, the CPU calculates a target steering angle θt for driving the
ステップS90においては、CPUは、例えば車両102が実質的に車線に沿って走行する状況になったか否かの判定により、車両を目標軌跡に沿って走行させるための自動操舵の制御を終了すべきか否かを判定する。CPUは、肯定判定をしたときには、本制御をステップS180へ進め、否定判定をしたときには、本制御をステップS100へ進める。
In step S90, the CPU determines whether or not to end the automatic steering control for driving the vehicle along the target trajectory, for example, by determining whether or not the
ステップS100においては、CPUは、EPS・ECU40へ指令信号を出力することにより、操舵角θが目標操舵角θtになるようにEPS装置42を制御する。即ち、CPUは、車両を目標軌跡に沿って走行させるための自動操舵の制御を実行する。なお、CPUは、自動操舵の制御を実行するときには、メータECU50へ指令信号を出力して警報装置52の表示器を作動させることにより、車両を目標軌跡に沿って走行させるための自動操舵の制御が実行されていることが表示されてよい。
In step S100, the CPU outputs a command signal to the
ステップS110においては、CPUは、フラグFcが1であるか否かの判定、即ち後述のステップ120又は130において運転者の操舵操作が切り増しから切り戻しへ変化したとの判定が既に行われたか否かの判定を行う。CPUは、肯定判定をしたときには、本制御をステップS160へ進め、否定判定をしたときには、本制御をステップS120へ進める。 In step S110, the CPU determines whether flag Fc is 1, that is, whether it has already been determined in step 120 or 130 described below that the driver's steering operation has changed from further turning to returning. If the CPU makes a positive determination, it advances this control to step S160, and if the CPU makes a negative determination, it advances this control to step S120.
ステップS120においては、CPUは、操舵角θの時間微分値を操舵角速度θdとして演算し、現在の操舵角速度θdとNc(正の一定の整数)サイクル前の操舵角速度θdfとの積θd・θdfが負の値であるか否かを判定する。CPUは、肯定判定をしたときには、本制御をステップS140へ進め、否定判定をしたときには、本制御をステップS130へ進める。 In step S120, the CPU calculates the time differential value of the steering angle θ as the steering angular velocity θd, and determines whether the product θd·θdf of the current steering angular velocity θd and the steering angular velocity θdf Nc cycles ago (a positive constant integer) is a negative value. If the CPU makes a positive determination, it advances this control to step S140, and if the CPU makes a negative determination, it advances this control to step S130.
ステップS130においては、CPUは、現在の操舵トルクTsとNcサイクル前の操舵トルクTsfとの積Ts・Tsfが負の値であるか否かを判定する。CPUは、否定判定をしたときには、本制御をステップS150へ進め、肯定判定をしたときには、ステップS140においてフラグFcを1にセットする。 In step S130, the CPU determines whether the product Ts·Tsf of the current steering torque Ts and the steering torque Tsf Nc cycles ago is a negative value. If the CPU determines that the product is negative, the CPU advances the control to step S150, and if the CPU determines that the product is positive, the CPU sets flag Fc to 1 in step S140.
なお、ステップS120及びS130は、運転者の操舵操作が切り増し又は保舵から切り戻しへ変化したか否かの判定を行うステップである。ステップS120及びS130において否定判定が行われることにより、運転者の操舵操作が切り増し又は保舵から切り戻しへ変化していないと判定されたときには、本制御は一旦終了する。これに対し、ステップS120又はS130において肯定判定が行われることにより、運転者の操舵操作が切り増し又は保舵から切り戻しへ変化したと判定されたときには、フラグFcが1にセットされる。 Steps S120 and S130 are steps for judging whether the driver's steering operation has changed from further turning or holding the steering wheel to turning back. When a negative judgment is made in steps S120 and S130, and it is judged that the driver's steering operation has not changed from further turning or holding the steering wheel to turning back, this control is temporarily terminated. In contrast, when a positive judgment is made in step S120 or S130, and it is judged that the driver's steering operation has changed from further turning or holding the steering wheel to turning back, flag Fc is set to 1.
ステップS150においては、CPUは、障害物との衝突を回避するための自動操舵の実行を保留し、メータECU50へ指令信号を出力して警報装置52を作動させることにより、警報を発出する。警報は、障害物との衝突を回避するための自動操舵が行われない旨の表示又は音声を含んでいてよい。なお、この警報は、ステップS120又はS130において肯定判定が行われるまで、継続して発出されてよい。
In step S150, the CPU suspends the execution of automatic steering to avoid a collision with an obstacle, and issues a warning by outputting a command signal to the
ステップS160においては、CPUは、例えば車両102が実質的に車線に沿って走行する状況になったか否かの判定により、運転者の切り戻しの操舵操作が終了したか否かを判定する。CPUは、肯定判定をしたときには、ステップS180において、フラグFa、Fb及びFcを0にリセットし、否定判定をしたときには、本制御をステップS170へ進める。
In step S160, the CPU determines whether the driver's steering operation to return to the original position has ended, for example, by determining whether the
ステップS170においては、CPUは、操舵トルクTsに基づいて運転者の切り戻しの操舵操作を補助する補助切り戻しトルクTrを演算する。なお、補助切り戻しトルクTrは、操舵トルクTsの大きさが大きいほど大きくなるよう演算される。更に、CPUは、EPS・ECU40へ指令信号を出力することにより、アシストトルクTaが補助切り戻しトルクTrになるようにEPS装置42を制御する。即ち、CPUは、運転者の切り戻しの操舵操作を補助する制御を実行する。
In step S170, the CPU calculates an auxiliary return torque Tr that assists the driver's return steering operation based on the steering torque Ts. The auxiliary return torque Tr is calculated to be larger as the magnitude of the steering torque Ts increases. Furthermore, the CPU outputs a command signal to the
<実施形態の作動>
次に、図4及び図5を参照して、実施形態の作動について説明する。図4及び図5に示されているように、車両102が例えば車線106を走行しており、車線106内にて車両の左前方にバイクのような障害物108が存在し、車両が障害物と衝突することなく走行するための目標軌跡110が設定されるとする。
<Operation of the embodiment>
Next, the operation of the embodiment will be described with reference to Figures 4 and 5. As shown in Figures 4 and 5, it is assumed that a
図4及び図5において、時点t1において、物標情報取得装置16により車両102の前方に障害物が検出され、警報の発出が開始され(S20)、時点t2において、運転者により障害物との衝突を回避するための操舵操作が行われたと判定された(S30)とする。更に、時点t3において、目標軌跡が車線106に対しなす角度の大きさが最大になり、自動操舵による切り込みが行われるときの操舵支援の操舵角θaの絶対値が最大値θamaxになるとする。
4 and 5, at time t1, the target
<最大値θamaxが基準値θc未満である場合(図4)>
図4に示されているように、目標軌跡110が車線106からはみ出さない場合や車線106から隣接車線112へはみ出す度合が小さい場合には、目標軌跡が車線に対しなす角度の大きさは大きくならない。従って、最大値θamaxは基準値θc未満のように大きくならない。
<When the maximum value θamax is less than the reference value θc (FIG. 4)>
4, when the
最大値θamaxが基準値θc未満である場合には、ステップS50において、否定判定が行われ、フラグFbは1にセットされないので、ステップS70において、否定判定が行われる。よって、ステップS80乃至S100が繰り返し実行されるので、例えば車両102が車線106内にてその車線に沿って走行する状況になったと判定される時点t5まで、車両を目標軌跡110に沿って走行させるための自動操舵の制御が実行される。従って、図4において最下段に示されているように、時点t2から時点t5まで、車両を目標軌跡110に沿って走行させるための自動操舵の制御が行なわれる。
If the maximum value θamax is less than the reference value θc, a negative determination is made in step S50 and flag Fb is not set to 1, so a negative determination is made in step S70. Therefore, steps S80 to S100 are repeatedly executed, and automatic steering control is performed to make the vehicle travel along the
<最大値θamaxが基準値θc以上である場合(図5)>
図5に示されているように、目標軌跡110が車線106から隣接車線112へはみ出す度合が大きい場合には、目標軌跡が車線に対しなす角度の大きさが大きくなる。従って、最大値θamaxが基準値θc以上のように大きくなる。
<When the maximum value θamax is equal to or greater than the reference value θc (FIG. 5)>
5, when the degree to which the
最大値θamaxが基準値θc以上である場合には、ステップS50において、肯定判定が行われ、フラグFbは1にセットされるので、ステップS70において、肯定判定が行われる。よって、ステップS80乃至S100は実行されないので、車両を目標軌跡110に沿って走行させるための自動操舵の制御は実行されない。
If the maximum value θamax is equal to or greater than the reference value θc, a positive determination is made in step S50 and flag Fb is set to 1, so a positive determination is made in step S70. Therefore, steps S80 to S100 are not executed, and automatic steering control for driving the vehicle along the
例えば、時点t4において、運転者の操舵操作が切り増しから切り戻しへ変化するとする。時点t2からt4までの区間においては、ステップS120及びS130において、否定判定が行われる。よって、ステップS150において、障害物との衝突を回避するための自動操舵が行われない旨の警報が発出される。 For example, assume that at time t4, the driver's steering operation changes from turning the vehicle further to turning it back. In the section from time t2 to t4, negative determinations are made in steps S120 and S130. Therefore, in step S150, a warning is issued to the effect that automatic steering to avoid a collision with an obstacle will not be performed.
時点t4においては、ステップS120又はS130において、肯定判定が行われる。よって、時点t4以降においては、ステップS160において運転者の切り戻しの操舵操作が終了したと判定される時点t5まで、ステップS170において運転者の切り戻しの操舵操作を補助する制御が実行される。 At time t4, a positive determination is made in step S120 or S130. Therefore, from time t4 onwards, control is executed in step S170 to assist the driver's steering operation back until time t5, at which it is determined in step S160 that the driver's steering operation back is completed.
以上の説明から解るように、実施形態によれば、例えば車両102が車線106から逸脱するように目標軌跡110が設定され、車線に対する車両の傾斜角が大きくなって、最大値θamaxが基準値θc以上になる場合には、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置による自動操舵が実行されない。従って、運転者が意図する操舵角以上に切り込み操舵が行われると感じて不安感を覚えることを防止することができる。
As can be seen from the above explanation, according to the embodiment, for example, when the
また、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵が補助されるように自動操舵装置が制御される。よって、運転者により切り戻し操舵が開始されると、運転者による切り戻し操舵を自動操舵により補助することができる。 In addition, when it is determined that the driver has started steering back, the automatic steering device is controlled to assist the driver in steering back. Therefore, when the driver starts steering back, the automatic steering can assist the driver in steering back.
なお、最大値θamaxが基準値θc以上にならない場合には、障害物との衝突を回避して走行するための目標軌跡が設定され(S40)、車両が目標軌跡に沿って走行するように自動操舵装置が制御される(S80~S100)。よって、車両が障害物との衝突を回避して走行するよう、自動操舵装置による自動操舵により衝突回避の支援が行われる。 If the maximum value θamax does not become equal to or greater than the reference value θc, a target trajectory for avoiding collision with an obstacle is set (S40), and the automatic steering device is controlled so that the vehicle travels along the target trajectory (S80 to S100). Therefore, collision avoidance assistance is provided by automatic steering by the automatic steering device so that the vehicle travels while avoiding collision with an obstacle.
また、実施形態によれば、舵角速度の積θd・θdfのみ又は操舵トルクの積Ts・Tsfのみに基づいて、運転者により切り戻し操舵が開始されたか否かが判定される場合に比して、切り戻し操舵の開始を確実に判定することができる。 In addition, according to the embodiment, it is possible to reliably determine whether or not the driver has started steering back, compared to when it is determined whether or not the driver has started steering back based only on the product of the steering angular velocities θd·θdf or only on the product of the steering torques Ts·Tsf.
例えば、図6に示されているように、大きい操舵角にて切り込み及び切り戻しが行われると、タイヤのスリップに起因して操舵トルクTsが不規則に変動する。そのため操舵トルクの積Ts・Tsfに基づいて切り戻し操舵の開始を判定することは困難であるが、舵角速度の積θd・θdfによれば、切り戻し操舵の開始を判定することができる。 For example, as shown in FIG. 6, when steering and steering back is performed at a large steering angle, the steering torque Ts fluctuates irregularly due to tire slip. Therefore, it is difficult to determine the start of steering back based on the product Ts·Tsf of the steering torque, but it is possible to determine the start of steering back based on the product θd·θdf of the steering angular speeds.
また、実施形態によれば、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、自動操舵装置による自動操舵が行われない旨の警報が発出される(S150)。よって、運転者は自らの操舵によって障害物との衝突を回避しなければならないことを認知することができる。 In addition, according to the embodiment, an alarm is issued to inform the driver that automatic steering will not be performed by the automatic steering device until it is determined that the driver has started steering back (S150). This allows the driver to recognize that he or she must use his or her own steering to avoid a collision with an obstacle.
以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail above with respect to a specific embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it will be apparent to those skilled in the art that various other embodiments are possible within the scope of the present invention.
例えば、実施形態においては、障害物を回避するための目標軌跡に沿って車両を走行させるための目標制御量として目標操舵角θtが演算される。しかし、目標制御量は操舵輪の目標舵角であってもよく、ステップS110において操舵輪の舵角が目標舵角になるように制御されてもよい。 For example, in the embodiment, the target steering angle θt is calculated as a target control amount for driving the vehicle along a target trajectory to avoid an obstacle. However, the target control amount may be a target steering angle of the steering wheels, and the steering angle of the steering wheels may be controlled to become the target steering angle in step S110.
また、実施形態においては、ステップS30において、運転者により障害物との衝突を回避するための操舵操作が行われたか否かが判定される。しかし、このステップは省略されてもよい。 In addition, in this embodiment, in step S30, it is determined whether the driver has performed a steering operation to avoid a collision with an obstacle. However, this step may be omitted.
更に、実施形態においては、ステップS120及びS130において、運転者の操舵操作が切り増しから切り戻しへ変化したか否かの判定が行われ、否定判定が行われると、制御はステップS150へ進む。しかし、ステップS120及びS130において、否定判定が行われると、運転者の操舵操作が保舵から切り戻しへ変化したか否かの判定が行われ、否定判定が行われたときには、制御はステップS150へ進むが、肯定判定が行われたときには、制御はステップS140へ進むよう修正されてもよい。また、ステップS120及びS130の一方が省略されてもよい。 Furthermore, in the embodiment, in steps S120 and S130, a determination is made as to whether the driver's steering operation has changed from further steering to steering back, and if a negative determination is made, control proceeds to step S150. However, if a negative determination is made in steps S120 and S130, a determination is made as to whether the driver's steering operation has changed from holding the steering wheel to steering back, and if a negative determination is made, control proceeds to step S150, but if a positive determination is made, control may be modified to proceed to step S140. Also, one of steps S120 and S130 may be omitted.
10…運転支援ECU、12…カメラセンサ、14…レーダセンサ、16…物標情報取得装置、40…EPS・ECU、60…運転操作センサ、70…車両状態センサ、100…衝突回避支援装置、102…車両、108…障害物、110…目標軌跡 10... Driving assistance ECU, 12... Camera sensor, 14... Radar sensor, 16... Target information acquisition device, 40... EPS ECU, 60... Driving operation sensor, 70... Vehicle state sensor, 100... Collision avoidance assistance device, 102... Vehicle, 108... Obstacle, 110... Target trajectory
Claims (5)
前記制御ユニットは、車両が前記目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角の大きさの最大値を推定し、前記最大値が基準値以上であると判定すると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、前記自動操舵装置の制御の実行を保留し、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定すると、運転者による切り戻し操舵を補助するように前記自動操舵装置を制御するよう構成された、衝突回避支援装置。 A collision avoidance support device including: a target information acquisition device that acquires information on at least a target ahead of a vehicle; an automatic steering device that automatically steers a steering wheel; and a control unit that, when it is determined based on the target information acquired by the target information acquisition device that it is necessary to avoid a collision with an obstacle, sets a target trajectory for traveling while avoiding a collision with the obstacle, and controls the automatic steering device so that the vehicle travels along the target trajectory,
A collision avoidance assistance device configured such that the control unit estimates a maximum value of the magnitude of the steering angle by automatic steering for driving the vehicle along the target trajectory, and when it determines that the maximum value is equal to or greater than a reference value, suspends execution of control of the automatic steering device until it determines that the driver has started reversal steering, and when it determines that the driver has started reversal steering, controls the automatic steering device to assist the driver in reversal steering.
車両が前記目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角の大きさの最大値を推定するステップと、前記最大値が基準値以上であると判定されると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、前記自動操舵装置の制御の実行を保留するステップと、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵を補助するように前記自動操舵装置を制御するステップと、を含む衝突回避支援方法。 A collision avoidance support method including the steps of: acquiring information on at least a target object ahead of a vehicle; setting a target trajectory for traveling while avoiding a collision with the obstacle when it is determined that it is necessary to avoid a collision with the obstacle; and controlling an automatic steering device so that the vehicle travels along the target trajectory,
A collision avoidance assistance method including the steps of: estimating a maximum value of a steering angle by automatic steering for driving a vehicle along the target trajectory; suspending execution of control of the automatic steering device when it is determined that the maximum value is equal to or greater than a reference value, until it is determined that the driver has started reversal steering; and controlling the automatic steering device to assist the driver in reversal steering when it is determined that the driver has started reversal steering.
車両が前記目標軌跡に沿って走行するための自動操舵による操舵角の大きさの最大値を推定するステップと、前記最大値が基準値以上であると判定されると、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されるまで、前記自動操舵装置の制御の実行を保留するステップと、運転者により切り戻し操舵が開始されたと判定されると、運転者による切り戻し操舵を補助するように前記自動操舵装置を制御するステップと、を含む衝突回避支援プログラム。 1. A collision avoidance support program that causes an electronic control device mounted on a vehicle to execute the following steps: acquiring information on at least a target object ahead of the vehicle; when it is determined that it is necessary to avoid a collision with an obstacle, setting a target trajectory along which the vehicle will travel while avoiding a collision with the obstacle; and controlling an automatic steering device so that the vehicle travels along the target trajectory,
A collision avoidance assistance program including: a step of estimating a maximum value of a steering angle by automatic steering for driving a vehicle along the target trajectory; a step of suspending execution of control of the automatic steering device when it is determined that the maximum value is equal to or greater than a reference value, until it is determined that the driver has started reversal steering; and a step of controlling the automatic steering device to assist the driver in reversal steering when it is determined that the driver has started reversal steering.
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