DE102013002686A1 - Method for operating motor vehicle, involves acquiring images of portion of driver, where body posture of driver is determined from acquired images, and attention signal is generated depending on determined body posture - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7.The invention relates to a method for operating a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a motor vehicle according to the preamble of claim. 7
Ein solches Verfahren sowie ein solcher Kraftwagen sind der
Die
Schließlich offenbart die
Dabei ist vorgesehen, dass der Sensor und/oder die Sensoranordnung fahrzeugseitig mit dem Fahrzeug fest verbunden sind bzw. ein integrierter Bestandteil des Fahrzeugs oder eines Fahrzeugteils ist. Ferner wird die Pulsfrequenz des Fahrzeugführers kontinuierlich überwacht, damit bei einer plötzlichen Änderung der Pulsfrequenz um einen vorgegebenen Wert die Warnvorrichtung aktiviert werden kann und/oder um zumindest bei einem außergewöhnlichen Fahrzeugereignis, welches mit dem Zeitraum der Änderung der Pulsfrequenz in Verbindung zu bringen ist, eine Dokumentation in der Speichervorrichtung vornehmen bzw. veranlassen zu können.It is provided that the sensor and / or the sensor arrangement on the vehicle side are fixedly connected to the vehicle or is an integral part of the vehicle or a vehicle part. Furthermore, the pulse frequency of the vehicle driver is continuously monitored so that the warning device can be activated in the event of a sudden change in the pulse frequency by a predetermined value and / or at least in the event of an extraordinary vehicle event which is associated with the period of change in the pulse rate Make or initiate documentation in the storage device.
Es hat sich gezeigt, dass bei den Fahrzeugen bzw. bei den herkömmlichen Kraftwagen nur unzureichend auf die tatsächliche Aufmerksamkeit des Fahrers des Kraftwagens rückgeschlossen werden kann. Eine hinreichend präzise Erfassung der Müdigkeit hingegen ermöglicht das Durchführen von entsprechenden Gegenmaßnahmen, um einer erfassten, reduzierten Aufmerksamkeit des Fahrers Rechnung zu tragen.It has been shown that in the vehicles or in the conventional motor vehicles inadequate conclusions can be drawn on the actual attention of the driver of the motor vehicle. A sufficiently precise detection of fatigue, however, allows the implementation of appropriate countermeasures to account for a detected, reduced attention of the driver.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie einen Kraftwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders präzise Erfassung der Aufmerksamkeit des Fahrers des Kraftwagens realisierbar ist.It is therefore an object of the present invention, a method and a motor vehicle of the type mentioned in such a way that a particularly accurate detection of the attention of the driver of the motor vehicle can be realized.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 7. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem mittels einer Erfassungseinrichtung Bilder zumindest eines Teils des Fahrers des Kraftwagens erfasst werden. Bei dem Verfahren wird ferner in Abhängigkeit von den erfassten Bildern wenigstens ein die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierendes Aufmerksamkeitssignal erzeugt. Beispielsweise kann anhand des Aufmerksamkeitssignals abgeschätzt werden, ob der Fahrer aufmerksam ist, d. h. ob er das Verkehrsgeschehen aufmerksam betrachtet bzw. wahrnehmen kann oder nicht.A first aspect of the invention relates to a method for operating a motor vehicle, in particular a passenger car, in which images of at least part of the driver of the motor vehicle are detected by means of a detection device. The method also generates at least one attention signal characterizing the attention of the driver depending on the captured images. For example, it can be estimated on the basis of the attention signal, whether the driver is attentive, d. H. whether he can watch or perceive the traffic attentively or not.
Des Weiteren wird bei dem Verfahren in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal ein Fahrzustand des Kraftwagens, insbesondere mittels wenigstens eines Stellglieds, verändert.Furthermore, in the method, depending on the attention signal, a driving state of the motor vehicle, in particular by means of at least one actuator, is changed.
Um nun die Aufmerksamkeit des Fahrers besonders präzise erfassen zu können, d. h. um einen besonders präzisen und aussagekräftigen Rückschluss auf die tatsächlich vorhandene Aufmerksamkeit des Fahrers des Kraftwagens rückschließen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass anhand der erfassten Bilder wenigstens eine Körperhaltung des Fahrers ermittelt wird, wobei das Aufmerksamkeitssignal in Abhängigkeit von der ermittelten Körperhaltung erzeugt wird. Die Berücksichtigung der Körperhaltung bei der Erzeugung des Aufmerksamkeitssignals ermöglicht es, besonders aussagekräftige Ergebnisse hinsichtlich der tatsächlichen Aufmerksamkeit des Fahrers zu erzielen, so dass in der Folge die Veränderung des Fahrzustands beispielsweise erst dann tatsächlich durchgeführt werden kann, wenn eine verminderte Aufmerksamkeit des Fahrers oder ein vollständiger Mangel an Aufmerksamkeit tatsächlich vorliegt. Durch das Ändern des Fahrzustands kann der verminderten Aufmerksamkeit oder der fehlenden Aufmerksamkeit Rechnung getragen werden, um in der Folge die Gefahr eines aus der verminderten oder fehlenden Aufmerksamkeit resultierenden Unfalls gering zu halten.In order to be able to detect the driver's attention with particular precision, ie to be able to infer a particularly precise and meaningful inference to the actual driver's attention of the motor vehicle, it is provided according to the invention that at least one posture of the driver is determined on the basis of the captured images , wherein the attention signal is generated in dependence on the detected posture. The consideration of the posture during the generation of the attention signal makes it possible to obtain particularly meaningful results with regard to the actual Attention of the driver, so that, as a result, the change of the driving condition, for example, can actually be carried out when a reduced attention of the driver or a complete lack of attention actually exists. By changing the driving state, the reduced attention or the lack of attention can be taken into account so as to minimize the risk of an accident resulting from the diminished or lack of attention.
Da die Aufmerksamkeit des Fahrers durch die Berücksichtigung der Körperhaltung besonders präzise ermittelt werden kann, können unnötige sowie unerwünschte Veränderungen des Fahrzustands vermieden werden. Mit anderen Worten ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, die Veränderung des Fahrzustands auch tatsächlich nur dann zu bewirken, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers tatsächlich vermindert ist oder vollständig fehlt.Since the attention of the driver can be determined very precisely by taking into account the posture, unnecessary and undesirable changes in the driving state can be avoided. In other words, the method according to the invention makes it possible to actually effect the change of the driving state only if the driver's attention is actually diminished or completely absent.
Auf eine solche verminderte oder fehlende Aufmerksamkeit kann beispielsweise dann rückgeschlossen werden, wenn das Aufmerksamkeitssignal oder wenigstens ein anhand des Aufmerksamkeitssignals ermittelter Aufmerksamkeitswert, gegebenenfalls über eine vorgebbare Zeitdauer, geringer als ein vorgebbarer Schwellenwert ist.Such a diminished or missing attention can be deduced, for example, if the attention signal or at least one attention value determined on the basis of the attention signal, if appropriate over a predefinable time duration, is less than a specifiable threshold value.
Zur Erfassung der Bilder des Fahrers kann wenigstens eine Kamera verwendet werden. Die Kamera stellt beispielsweise wenigstens ein die Bilder charakterisierendes Bildsignal bereit, welches einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden kann. Mittels der Auswerteeinheit werden die Bilder bzw. das Bildsignal einer Bildverarbeitung unterzogen, mittels welcher schließlich die Körperhaltung ermittelt werden kann.At least one camera can be used to capture the images of the driver. The camera provides, for example, at least one image signal characterizing the images, which can be supplied to an evaluation device. By means of the evaluation unit, the images or the image signal are subjected to image processing, by means of which finally the posture can be determined.
Anhand der Körperhaltung wird dann beispielsweise mittels einer Recheneinrichtung des Kraftwagens das Aufmerksamkeitssignal erzeugt und beispielsweise bereitgestellt und mit dem vorgebbaren Schwellenwert verglichen.Based on the posture, the attention signal is then generated, for example by means of a computing device of the motor vehicle and provided, for example, and compared with the predetermined threshold value.
Um in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal den Fahrzustand zu verändern, wird beispielsweise wenigstens ein Stellglied mittels der Recheneinrichtung derart angesteuert, dass der Fahrzustand verändert wird. Unter dem Ansteuern des Stellglieds kann dabei sowohl eine Regelung als auch eine Steuerung des wenigstens einen Stellglieds verstanden werden.In order to change the driving state in response to the attention signal, for example, at least one actuator is controlled by means of the computing device such that the driving state is changed. The actuation of the actuator can be understood to mean both a regulation and a control of the at least one actuator.
Die fehlende oder verminderte Aufmerksamkeit des Fahrers kann beispielsweise derart ermittelt werden, dass die ermittelte Körperhaltung als Ist-Körperhaltung mit wenigstens einer vorgebbaren, kritischen Soll-Körperhaltung verglichen wird. Stimmt die erfasste Ist-Körperhaltung mit der kritischen Soll-Körperhaltung überein, so wird eine mangelnde oder verminderte Aufmerksamkeit erfasst. In der Folge kann auf einen kritischen Fahrzustand rückgeschlossen werden. Der kritische Fahrzustand muss dabei nicht bereits tatsächlich vorliegen. Es kann auch auf einen aus der mangelnden oder verminderten Aufmerksamkeit resultierenden und erst zukünftig eintretenden, kritischen Fahrzustand rückgeschlossen werden. Um dem kritischen Fahrzustand Rechnung zu tragen und beispielsweise in einen demgegenüber sichereren Fahrzustand zu überführen bzw. die Entstehung eines kritischen Fahrzustands zu vermeiden, wird dann vorzugsweise der Fahrzustand des Kraftwagens verändert.The missing or diminished attention of the driver can be determined, for example, such that the ascertained posture is compared as an actual posture with at least one predeterminable, critical target posture. If the detected actual posture coincides with the critical target posture, a lacking or diminished attention is detected. As a consequence, a critical driving condition can be deduced. The critical driving condition does not actually have to be present. It can also be inferred from a lack of or diminished attention resulting and only occurring in the future, critical driving condition. In order to take the critical driving condition into account and, for example, to convert it into a safer driving state on the other hand or to avoid the emergence of a critical driving state, the driving state of the motor vehicle is then preferably changed.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als die Körperhaltung eine Haltung des Kopfes des Fahrers ermittelt wird. Durch die Berücksichtigung der Haltung des Kopfes kann besonders präzise auf die tatsächlich vorliegende Aufmerksamkeit des Fahrers und insbesondere auf eine mangelnde oder verminderte Aufmerksamkeit des Fahrers rückgeschlossen werden, da die Haltung des Kopfes ein besonders guter und aussagekräftiger Indikator für den aktuellen Aufmerksamkeitszustand des Fahrers ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that a position of the head of the driver is determined as the posture. By taking account of the posture of the head, it is possible to draw particular attention to the driver's actual attention, and in particular to the driver's lack of attention, since the posture of the head is a particularly good and meaningful indicator of the driver's current state of attention.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Fahrzustand des Kraftwagens verändert wird, wenn als die Haltung des Kopfes eine solche Haltung ermittelt wird, bei welcher der Kopf relativ zum Oberkörper des Fahrers zu einer Körperseite des Fahrers oder zu einer Vorderseite des Körpers des Fahrers hängt. Mit anderen Worten, hängt der Kopf des Fahrers schlaff, d. h. ohne wesentliche Körperspannung zur Seite oder nach vorne, so kann mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit darauf rückgeschlossen werden, dass der Fahrer einen sogenannten Black-out erlitten hat und ohnmächtig geworden ist. In der Folge kann auf die fehlende Aufmerksamkeit des Fahrers rückgeschlossen werden, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen in Form der Veränderung des Fahrzustands ergriffen werden können. Eine solche Haltung des Kopfes ist dabei ein besonders aussagekräftiger Indikator, um die fehlende Aufmerksamkeit zu ermitteln.To be particularly advantageous, it has been shown that the driving condition of the motor vehicle is changed when as the posture of the head such a position is determined, wherein the head relative to the upper body of the driver to a body side of the driver or to a front of the body of the driver hangs. In other words, the driver's head hangs limp, d. H. without substantial body tension to the side or to the front, it can be concluded with very high probability that the driver has suffered a so-called black-out and has fainted. As a result, the lack of attention of the driver can be deduced, so that appropriate countermeasures in the form of changing the driving condition can be taken. Such an attitude of the head is a particularly meaningful indicator to determine the lack of attention.
Zur Realisierung einer besonders präzisen Ermittlung der tatsächlich vorliegenden Aufmerksamkeit des Fahrers ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass mittels der Erfassungseinrichtung eine Blickrichtung des Fahrers erfasst wird, wobei das Aufmerksamkeitssignal in Abhängigkeit von der erfassten Blickrichtung erzeugt wird. Dies bedeutet, dass zur Ermittlung der Aufmerksamkeit bzw. des Aufmerksamkeitssignals auch die Blickrichtung des Fahrers berücksichtigt wird. Hierdurch kann eine besonders hohe Datensicherheit realisiert werden. Mit anderen Worten ist es möglich, besonders präzise und aussagekräftig auf den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers rückschließen zu können, wenn auch eine Blickrichtungserkennung sowie eine Aufmerksamkeitskontrolle stattfinden.To realize a particularly precise determination of the driver's actual attention, it is provided in a further embodiment of the invention that by means of the detection device a viewing direction of the driver is detected, wherein the attention signal is generated in dependence on the detected line of sight. This means that the direction of attention of the driver is taken into account in order to determine the attention or the attention signal. As a result, a particularly high level of data security can be realized. With others In other words, it is possible to conclude the driver's attentiveness in a particularly precise and meaningful manner, even if the direction of sight is recognized and attention is paid to it.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal wenigstens ein vom Kraftwagen ausgehendes Notrufsignal drahtlos, insbesondere über Funktechnik, abgesendet wird. Durch diese automatische Übermittlung des Notrufsignals kann beispielsweise bereits dann Hilfe, beispielsweise wenigstens eine zur Hilfe eilende Person, erbeten werden, bevor es tatsächlich zu einer gefährlichen Fahrsituation kommt. Ferner ist es möglich, Hilfe anzufordern bzw. zu erbeten, wenn der Fahrer ohnmächtig ist und selbst nicht imstande dazu ist, Hilfe anzufordern.It has proven to be particularly advantageous if, depending on the attention signal, at least one emergency call signal emanating from the motor vehicle is transmitted wirelessly, in particular via radio technology. By means of this automatic transmission of the emergency signal, for example, help, for example, at least one person rushing to the aid, can be requested before a dangerous driving situation actually occurs. Furthermore, it is possible to request help when the driver is powerless and is unable to request help himself.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn beim Verändern des Fahrzustands eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens verringert und/oder eine Fahrtrichtung des Kraftwagens verändert wird. Hierdurch kann der Kraftwagen verlangsamt oder gar bis zum Stillstand abgebremst werden, so dass die Gefahr eines aus der fehlenden oder verminderten Aufmerksamkeit des Fahrers resultierenden Unfalls gering gehalten werden kann.Finally, it has proven to be advantageous if, when changing the driving state, a driving speed of the motor vehicle is reduced and / or a direction of travel of the motor vehicle is changed. As a result, the motor vehicle can be slowed down or even decelerated to a standstill, so that the risk of an accident resulting from the driver's lack of or reduced attention can be minimized.
Ferner ist es möglich, durch die Änderung der Fahrtrichtung des Kraftwagens beispielsweise zu bewirken, dass der Kraftwagen einen Fahrstreifen verlässt und auf einem Seitenstreifen bzw. Standstreifen oder einem Parkplatz seitlich neben dem eigentlichen Fahrstreifen bewegt und dort beispielsweise in seiner Geschwindigkeit verringert bzw. abgebremst wird. In diesem sicheren, auf dem Seitenstreifen stehenden Zustand kann dann sicher auf Hilfe gewartet werden.Furthermore, it is possible, for example, to cause the motor vehicle to leave a lane by moving the direction of travel of the motor vehicle and to move laterally next to the actual lane on a side lane or parking space where it is reduced or braked, for example in its speed. In this safe, standing on the side stripes state can then be waited for help.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Bildern zumindest eines Teils des Fahrers des Kraftwagens. Der Kraftwagen umfasst auch eine mit der Erfassungseinrichtung gekoppelte Recheneinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von den erfassten Bildern wenigstens ein die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierendes Aufmerksamkeitssignal zu erzeugen und in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal eine Veränderung eines Fahrzustands des Kraftwagens zu bewirken.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, in particular a passenger car, with a detection device for capturing images of at least a part of the driver of the motor vehicle. The motor vehicle also includes a computing device coupled to the detection device, which is designed to generate at least one attention signal characterizing the driver's attention in dependence on the detected images and to effect a change of a driving state of the motor vehicle in dependence on the attention signal.
Um die tatsächlich vorliegende Aufmerksamkeit des Fahrers besonders präzise und aussagekräftig zu ermitteln, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Recheneinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Bilder wenigstens eine Körperhaltung des Fahrers zu ermitteln und das Aufmerksamkeitssignal in Abhängigkeit von der ermittelten Körperhaltung zu erzeugen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to determine the driver's actual attention in a particularly precise and meaningful manner, it is provided according to the invention that the computing device is designed to determine at least one posture of the driver based on the acquired images and to generate the attention signal as a function of the determined posture. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Bei der Erzeugung des Aufmerksamkeitssignals und somit bei der Ermittlung der tatsächlichen Aufmerksamkeit des Fahrers wird somit dessen Körperhaltung berücksichtigt, welche besonders präzise Rückschlüsse über den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers zulässt. Dadurch kann auch die Gefahr von unerwünschten und nicht erforderlichen Änderungen des Fahrzustands des Kraftwagens gering gehalten werden.In the generation of the attention signal and thus in the determination of the driver's actual attention thus his posture is taken into account, which allows very precise conclusions about the attention of the driver. As a result, the risk of unwanted and unnecessary changes in the driving condition of the motor vehicle can be kept low.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Vorderansicht eines menschlichen Fahrers eines Personenkraftwagens, wobei ein die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierendes Aufmerksamkeitssignal in Abhängigkeit einer ermittelten Körperhaltung des Fahrers erzeugt wird.The drawing shows in the single figure is a schematic front view of a human driver of a passenger car, wherein a driver's attention-characterizing attention signal is generated in response to a determined posture of the driver.
Die Figur zeigt in einer schematischen Vorderansicht ausschnittsweise einen im Ganzen mit
Der Personenkraftwagen umfasst eine in der Figur sehr schematisch dargestellte Erfassungseinrichtung
Die Kamera
Die Kamera
Während einer Fahrt kann sich die Körperhaltung des Fahrers
Die jeweilige, anhand der erfassten Bilder ermittelt und somit tatsächlich vorliegende Körperhaltung des Fahrers
Die Soll-Körperhaltungen sind dabei solche Körperhaltungen des Fahrers
Ergibt der Vergleich, dass die ermittelte Ist-Körperhaltung nicht mit einer der kritischen Soll-Körperhaltungen übereinstimmt, so kann besonders präzise und aussagekräftig darauf rückgeschlossen werden, dass der Fahrer
Der Vergleich der ermittelten Ist-Körperhaltung mit den Soll-Körperhaltungen bzw. das Ergebnis dieses Vergleichs wird überführt in ein sogenanntes Aufmerksamkeitssignal, welches die tatsächlich vorliegende Aufmerksamkeit des Fahrers
Wie aus der Figur erkennbar ist, wird vorliegend als die Ist-Körperhaltung des Fahrers eine solche ermittelt, bei welcher der Kopf
In der Folge wird mittels der Recheneinrichtung
Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass mittels wenigstens eines weiteren Stellglieds, welches von der Recheneinrichtung
Durch diese Veränderung des Fahrzustands des Personenkraftwagens kann eine kritische Fahrsituation in eine demgegenüber sicherere Fahrsituation überführt werden. Ferner kann die Entstehung einer kritischen bzw. gefährlichen Fahrsituation vermieden werden. Auf dem Seitenstreifen kann der Fahrer
Ferner kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem Aufmerksamkeitssignal wenigstens ein von dem Personenkraftwagen ausgehendes Notrufsignal abgesendet wird. Mittels dieses Notrufsignals kann automatisch Hilfe angefordert werden, da dies der ohnmächtige Fahrer
Um besonders präzise die Aufmerksamkeit des Fahrers
Wie aus der Figur erkennbar ist, sind die Augäpfel des Fahrers
Wird somit beispielsweise anhand der erfassten Bilder ermittelt, dass die Augen
Unter der Ermittlung der Körperhaltung des Fahrers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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