CN114112895A - 经由定向自主交通工具进行表面检测 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及经由定向自主交通工具进行表面检测。多个说明性变型可以包括以下步骤:提供第一交通工具,该第一交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;提供具有实际摩擦系数的行驶表面;确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;从第一交通工具向交通工具通信系统传送至少一个估计的行驶表面系数;以及从交通工具通信系统向至少一个其他交通工具直接或间接地传送至少一个估计的行驶表面系数。
Description
技术领域
本公开总体上涉及的领域包括自主驾驶交通工具和伴随系统。
背景技术
交通工具可包括转向系统。典型地与“自动驾驶交通工具”相关联的自主驾驶和转向系统可以包括车道保持辅助系统、车道居中系统或交通辅助系统,其可以基于从内部或外部来源收集的数据来规划交通工具的轨迹。该数据可以包括交通工具速度和加速度、气候条件、附近交通工具数据等,这些数据可以从各种传感器和环境模型中收集。
发明内容
多个变型可以包括以下步骤:提供第一交通工具,该第一交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶第一交通工具;确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;从第一交通工具向交通工具通信系统传送至少一个估计的行驶表面系数;以及从交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送至少一个估计的行驶表面系数。
多个变型可以包括:提供无人驾驶地面交通工具,该无人驾驶地面交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶第一交通工具;经由至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;以及将至少一个估计的行驶表面系数从无人驾驶地面交通工具传送到交通工具通信系统。
多个变型可以包括:提供无人驾驶空中交通工具,该无人驾驶空中交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;使空中交通工具在具有实际摩擦系数的行驶表面的至少一个传感器检测范围内飞行;经由至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;以及将至少一个估计的行驶表面系数从无人驾驶空中交通工具传送到交通工具通信系统。
根据下文提供的详细描述,本发明的范围内的其他说明性变型将变得显而易见。应当理解,详细描述和具体示例虽然公开了本发明的变型,但是仅仅旨在用于说明的目的,而并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
本发明的范围内的变型的所选示例将从详细描述和附图中变得更充分地被理解,在附图中:
图1描绘了一种方法的说明性变型,该方法包括装备有足以执行本文所述方法中的至少一些的硬件的交通工具。
具体实施方式
以下对变型的描述本质上仅仅是说明性的,决不旨在限制本发明的范围、其应用或用途。
如本文所用,“交通工具”可以广义地指货运或客运交通工具、汽车、公共汽车、卡车、建筑交通工具、越野交通工具或具有至少一个车轮的任何交通工具、空中交通工具,诸如但不限于无人机、飞机及其有人驾驶和无人驾驶的变型。
如本文所用,“操作环境”可以广义地指道路、高速公路、街道、小路、停车场、停车结构、隧道、桥梁、交通路口、住宅车库或商业车库。可以设想,操作环境可以包括交通工具可进入的任何位置或空间。
在多个说明性变型中,交通工具可以包括转向系统。在这种情况下,转向系统可以由驾驶员经由转向接口手动操作,可由自主转向系统自主操作,或者可作为自主和手动转向的组合操作,其中转向系统被配置成同时接收和解释来自驾驶员、自主转向系统或两者的转向输入。
在多个说明性变型中,转向接口可以包括手轮、操纵杆、轨迹球、滑块、油门杆、按钮、拨动开关、控制杆、触摸屏、鼠标或任何其他已知的用户输入装置。
在多个说明性变型中,交通工具可以包括转向系统,该转向系统包括转向接口和可转向推进系统,诸如但不限于方向盘和负重轮。转向系统可以是电动转向类型,其中物理连杆将转向接口的操纵机械地传送到可转向推进系统。转向系统可以是线控转向类型,其中物理机构不将转向接口的操纵机械地传送到可转向推进系统,并且其中转向接口的操纵经由诸如但不限于传感器、收发器和电子激励致动器的电子设备的通信来影响可转向推进系统的相关联的操纵。
在多个说明性变型中,具有负重轮的交通工具可以穿过具有任意数量的表面摩擦系数的任意数量的表面。当穿过这些表面时,可能希望交通工具系统包括但不限于制动打滑控制系统、牵引打滑控制系统、电子制动力分配系统、横摆扭矩控制系统和防倾翻系统,以根据估计或感测的行驶表面条件(包括但不限于估计或感测的表面摩擦系数)单独地或成组地控制负重轮的加速或制动。在这种情况下,这种交通工具系统可以用来确保与没有这种系统的交通工具中可能的情况相比交通工具的安全或控制得到改善。
在多个说明性变型中,当扭矩被传递到车轮时,诸如但不限于牵引力控制系统(TCS)或电子稳定性控制系统(ESC)的打滑控制系统可以用于防止由于低表面摩擦系数导致的交通工具的车轮空转(spinning)。因此,打滑控制系统可以用于通过基于感测到的车轮打滑选择性地向车轮传递动力来提高交通工具稳定性,从而防止从每个车轮传递到交通工具的驱动力的意外不平衡。
在多个说明性变型中,诸如但不限于防抱死制动系统(ABS)的打滑控制系统防止交通工具的车轮在制动时由于低表面摩擦系数而锁定。电子制动力分配(EBD)也可以用于调节后制动器和前制动器或左制动器和右制动器之间的偏差。因此,打滑控制系统可以用于通过基于感测到的车轮打滑选择性地制动车轮来促进保持的转向控制,从而防止从每个车轮传递到交通工具的制动力的意外不平衡。
在多个说明性变型中,转向系统可以包括自主打滑控制系统。在这样的说明性变型中,打滑控制系统可以集成到自主转向系统的交通工具控制系统中或者与该交通工具控制系统通信,该交通工具控制系统包括但不限于推进系统(包括但不限于发动机控制系统)、制动控制系统、交通工具悬架控制系统和交通工具转向系统。
在多个说明性变型中,交通工具可以包括至少一个传感器,该传感器被构造和布置成感测、检测或确定任意数量的表面摩擦系数以及实时环境数据和路面状况。至少一个传感器可以包括与自主驾驶系统、交通工具、汽车、环境数据收集系统等相关联的任意数量的传感器。至少一个传感器可以包括与货运或客运交通工具相关联的传感器,诸如停车辅助传感器、盲点检测传感器、周围环境传感器、碰撞警告传感器、交通标志或信号识别传感器、紧急制动、行人检测、碰撞避免传感器或交叉交通传感器。至少一个传感器可以包括雷达、激光雷达、相机、全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)、环境传感器等。实际和估计的表面摩擦系数以及实时环境数据和路面状况可以用于辅助自主驾驶和道路状况评估。在多个说明性变型中,诸如但不限于光学传感器的传感器可以用于确定行驶表面是否是反射性的,并且因此可以推导出减小的表面摩擦系数的确定。
在多个说明性变型中,可以使用立体相机或多个相机来创建行驶表面的深度图,从该深度图可以确定道路的粗糙度或平滑度。
在多个说明性变型中,可以使用单个相机来有策略地收集一个或多个图像,并且快速而高效地处理一个或多个图像,并且基于在其中找到的特征对一个或多个图像进行分类。在收集的一个或多个图像中分类的特征可以根据在先前时刻收集的数据进行分类,其中这些特征与特定的表面摩擦系数相关联。因此,交通工具行驶路径和速度可以与所收集和分析的一个或多个图像以及交通工具行驶的相关时间方面相关联,以估计交通工具的车轮在任何给定时刻正穿过的表面的表面摩擦系数。
在多个说明性变型中,交通工具可以向交通工具通信系统(诸如基于云的交通工具对交通工具(“V2V”或“V2C”)通信网络)和其他交通工具提供实际或估计的表面摩擦系数以及实时环境数据和路面状况。如本文所用,“云”通常可以指计算机服务器、多个服务器、数据中心等,用于经由因特网聚集、存储或传输数据。交通工具通信系统可以包括交通工具对交通工具、交通工具对云、交通工具对设备、交通工具对行人或交通工具对网络的功能。交通工具通信系统可以允许多个交通工具无线交换关于可能影响自主驾驶交通工具的多个因素的信息,诸如速度、位置、轨迹、气候条件等。交通工具通信系统可以允许交通工具确定潜在的交通工具碰撞威胁、不安全的气候条件、紧急交通工具存在等。
作为非限制性示例,包括交通工具通信系统的第一交通工具可以在经历雨、雪或其他不利天气条件或其他条件(诸如碎屑、沙子、砾石或可能影响表面摩擦的其他材料)的道路上行驶。第一交通工具可以包括传感器,该传感器可以确定存在不利的天气和不利的驾驶条件,包括确定道路的估计摩擦系数,并且该信息可以被传送到交通工具通信系统。在一定距离之外但正朝着第一交通工具行驶的第二交通工具可以在第一交通工具附近接收关于不利天气和不利驾驶条件的信息。第二交通工具可以包括自主驾驶系统,该系统可以接收信息,并且可以相应地针对即将到来的不利天气和不利驾驶条件进行调节,包括但不限于调节速度和加速度、牵引控制安全措施或改变第二交通工具的路线。
如果交通工具在一段时间内没有在某些道路上行驶或通过某些地理位置,则发送到交通工具通信系统的实时环境数据和路面状况的质量和相关性可能随着时间推移而恶化。交通流量低或地理位置偏远可能导致交通工具通信系统的数据不足,无法向交通工具提供相关数据。在缺乏相关实时环境数据和路面状况的情况下,交通工具和自主驾驶系统可能缺乏完整功能,并且可能采取不必要的预防措施,诸如假设关于速度、位置、轨迹、气候条件等的最坏情况。
在多个说明性变型中,代用或替代交通工具可以被分派到缺乏相关实时环境数据和路面状况的道路或地理位置。替代交通工具可以是无人驾驶自主驾驶交通工具,诸如无人驾驶地面交通工具(UGV)、无人驾驶空中交通工具(UAV)、无人机、遥控交通工具、或有人驾驶或人类驾驶的地面交通工具、空中交通工具或无人机。可以设想,替代交通工具可以包括任意数量的交通工具,并且本文提供的示例不应被认为是限制性的。替代交通工具可以被构造和布置成:收集实时环境数据和路面状况,包括经由至少一个传感器测量或估计道路和负重轮之间的摩擦系数;并将实时环境数据和路面状况传送到交通工具通信系统,以便向货运交通工具或客运交通工具提供相关的实时环境数据和路面状况。此外,替代交通工具可以被构造和布置成通过执行轮胎与道路的相互作用操控来收集实时环境数据和路面状况,以测量数据,诸如一个或多个轮胎与道路之间的摩擦系数。操控可以包括改变或操纵交通工具速度、加速度、方向或制动,否则如果由货运或客运交通工具执行,这些速度、加速度、方向或制动将被视为不安全。当可能受伤的乘客或可能受损的货物不在交通工具中时,可以在交通工具的最大能力下或在原本会导致乘客受伤或货物受损的能力下进行操控,以确定路面状况(例如,表面摩擦系数)、特性和性质。侦察交通工具或空中交通工具(例如,无人机)可以周期性地或连续地被发送到各种位置,包括远程位置,以周期性地确定路面状况(例如,表面摩擦系数)、特性和性质。
现在参考图1,方法10的说明性变型可以包括提供12第一交通工具14的步骤,第一交通工具14包括至少一个传感器16、配置成处理传感器数据20的控制器18和交通工具通信系统22。该方法还可以包括以下步骤:24在具有实际摩擦系数28的行驶表面26上驾驶第一交通工具;30确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数32;34从第一交通工具14向交通工具通信系统22传送至少一个估计的行驶表面系数32;以及36从交通工具通信系统22向至少一个其他交通工具38传送至少一个估计的行驶表面系数32。第一交通工具14或至少一个其他交通工具38可以包括配置成操纵制动装置42的制动系统40、配置成调节负重轮方向的转向系统44以及配置成向负重轮48传递驱动力的推进系统46。方法10还可以包括经由操纵第一交通工具14或至少一个其他交通工具38的制动系统40、转向系统44和推进系统46中的至少一个来确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数32的步骤50。表面的行驶摩擦系数可以直接从交通工具传送到交通工具,或者可以间接传送到例如指挥中心或云服务,当第二交通工具在距离到达其至少一个估计的行驶表面摩擦系数被确定的道路表面预定距离内时,该指挥中心或云服务可以将表面的行驶摩擦系数传送到第二交通工具。
以下对变型的描述仅是对被认为在本发明的范围内的部件、元件、动作、产品和方法的说明,并不旨在以任何方式通过具体公开或未明确阐述的内容来限制这样的范围。除了本文明确描述的那样之外,本文描述的部件、元件、动作、产品和方法可以被组合和重新布置,并且仍然被认为在本发明的范围内。
根据变型1,一种方法可以包括以下步骤:提供第一交通工具,该第一交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶第一交通工具;确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;从第一交通工具向交通工具通信系统传送至少一个估计的行驶表面系数;以及从交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送至少一个估计的行驶表面系数。
变型2可以包括变型1中的方法,其中第一交通工具还可以包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统以及配置成向负重轮传递驱动力的推进系统;并且其中确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数可以包括操纵第一交通工具的制动系统、转向系统和推进系统。
变型3可以包括变型1至2中的任一项中的方法,其中确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数可以经由至少一个传感器来实现。
变型4可以包括变型1至3中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
变型5可以包括变型1至4中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是交通工具对一切的通信系统。
变型6可以包括变型1至5中的任一项中的方法,其中第一交通工具可以是无人驾驶地面交通工具。
变型7可以包括变型1至6中的任一项中的方法,其中第一交通工具可以是无人驾驶空中交通工具。
变型8可以包括变型1至7中的任一项中的方法,并且还可以包括使用至少一个估计的行驶表面摩擦系数来操纵至少一个其他交通工具的制动系统、转向系统和推进系统。
变型9可以包括一种方法,该方法可以包括:提供无人驾驶地面交通工具,该无人驾驶地面交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶第一交通工具;经由至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;以及将至少一个估计的行驶表面系数从无人驾驶地面交通工具传送到交通工具通信系统。
变型10可以包括变型9中的方法,并且还可以包括从交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送至少一个估计的行驶表面系数。
变型11可以包括变型9至10中的任一项中的方法,其中至少一个其他交通工具包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统和配置成向负重轮传递驱动力的推进系统;并且还包括使用至少一个估计的行驶表面摩擦系数来操纵另一个交通工具的制动系统、转向系统和推进系统。
变型12可以包括变型9至11中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
变型13可以包括变型9至12中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是交通工具对一切的通信系统。
变型14可以包括变型9至13中的任一项中的方法,其中经由至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数附加包括执行交通工具操控,包括操纵交通工具速度、加速度、方向或制动中的至少一个。
变型15可以包括一种方法,该方法可以包括:提供无人驾驶空中交通工具,该无人驾驶空中交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;经由至少一个传感器确定行驶表面的至少一个估计的行驶表面摩擦系数;以及将至少一个估计的行驶表面系数从无人驾驶空中交通工具传送到交通工具通信系统。
变型16可以包括变型15中的方法,并且还可以包括从交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送至少一个估计的行驶表面系数。
变型17可以包括变型14至16中的任一项中的方法,其中至少一个其他交通工具包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统和配置成向负重轮传递驱动力的推进系统;并且还包括使用至少一个估计的行驶表面摩擦系数来操纵至少一个其他交通工具的制动系统、转向系统和推进系统。
变型18可以包括变型14至17中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
变型19可以包括变型14至18中的任一项中的方法,其中交通工具通信系统可以是交通工具对一切的通信系统。
变型20可以包括如变型2-8中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在第一交通工具的最大能力下执行的。
变型21可以包括如变型2-8中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在交通工具中没有乘客的情况下在否则导致交通工具中的乘客受伤的第一交通工具的能力下执行的。
变型22可以包括如变型2-8中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在交通工具中没有货物的情况下在否则导致交通工具中的货物受损的第一交通工具的能力下执行的。
变型23可以包括如变型11-14中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在第一交通工具的最大能力下执行的。
变型24可以包括如变型11-14中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在交通工具中没有乘客的情况下在否则导致交通工具中的乘客受伤的第一交通工具的能力下执行的。
变型25可以包括如变型11-14中的任一项中所述的方法,其中操纵第一交通工具的制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在交通工具中没有货物的情况下在否则导致交通工具中的货物受损的第一交通工具的能力下执行的。
在本发明的范围内的所选变型的上述描述本质上仅仅是说明性的,因此,其变型或变体不应被视为脱离本发明的精神和范围。
Claims (25)
1.一种方法,包括:
提供第一交通工具,所述第一交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;
在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶所述第一交通工具;
确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;
从所述第一交通工具向所述交通工具通信系统传送所述至少一个估计的行驶表面系数;和
从所述交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送所述至少一个估计的行驶表面系数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一交通工具还包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统和配置成向所述负重轮传递驱动力的推进系统;和
其中,确定所述至少一个估计的行驶表面摩擦系数包括操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数经由所述至少一个传感器来实现。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是交通工具对一切的通信系统。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一交通工具是无人驾驶地面交通工具。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一交通工具是无人驾驶空中交通工具。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括使用所述至少一个估计的行驶表面摩擦系数来操纵所述至少一个其他交通工具的制动系统、转向系统或推进系统。
9.一种方法,包括:
提供无人驾驶地面交通工具,所述无人驾驶地面交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;
在具有实际摩擦系数的行驶表面上驾驶所述第一交通工具;
经由所述至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数;和
从所述无人驾驶地面交通工具向所述交通工具通信系统传送所述至少一个估计的行驶表面系数。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括从所述交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送所述至少一个估计的行驶表面系数。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述至少一个其他交通工具还包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统和配置成向所述负重轮传递驱动力的推进系统;并且
还包括使用所述至少一个估计的行驶表面摩擦系数操纵所述其他交通工具的所述制动系统、转向系统和推进系统中的至少一个。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是交通工具对一切的通信系统。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,经由所述至少一个传感器确定至少一个估计的行驶表面摩擦系数附加包括执行无人驾驶地面交通工具操控,包括操纵交通工具速度、加速度、方向或制动中的至少一个。
15.一种方法,包括:
提供无人驾驶空中交通工具,所述无人驾驶空中交通工具包括至少一个传感器、配置成处理传感器数据的控制器和交通工具通信系统;
经由所述至少一个传感器确定行驶表面的至少一个估计的行驶表面摩擦系数;和
从所述无人驾驶空中交通工具向所述交通工具通信系统传送所述至少一个估计的行驶表面系数。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括从所述交通工具通信系统向至少一个其他交通工具传送所述至少一个估计的行驶表面系数。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述至少一个其他交通工具包括配置成操纵制动装置的制动系统、配置成调节负重轮方向的转向系统和配置成向所述负重轮传递驱动力的推进系统;并且
还包括使用所述至少一个估计的行驶表面摩擦系数操纵所述至少一个其他交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是基于云的交通工具对交通工具通信系统。
19.根据权利要求16所述的方法,其中,所述交通工具通信系统是交通工具对一切的通信系统。
20.根据权利要求2所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述第一交通工具的最大能力下执行的。
21.根据权利要求2所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述交通工具中没有乘客的情况下在否则导致所述交通工具中的乘客受伤的所述第一交通工具的能力下执行的。
22.根据权利要求2所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述交通工具中没有货物的情况下在否则导致所述交通工具中的货物受损的所述第一交通工具的能力下执行的。
23.根据权利要求11所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述第一交通工具的最大能力下执行的。
24.根据权利要求11所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述交通工具中没有乘客的情况下在否则导致所述交通工具中的乘客受伤的所述第一交通工具的能力下执行的。
25.根据权利要求11所述的方法,其中,所述操纵所述第一交通工具的所述制动系统、转向系统或推进系统中的至少一个是在所述交通工具中没有货物的情况下在否则导致所述交通工具中的货物受损的所述第一交通工具的能力下执行的。
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