DE102019210928A1 - Monitoring device for a vehicle, method and computer program - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung (2) für einen Innenraum eines Fahrzeugs (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches insbesondere zur Durchführung auf der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung ausgebildet ist, ein Fahrerassistenzsystem und ein Computerprogramm.The invention relates to a monitoring device (2) for an interior of a vehicle (1). The invention also relates to a method which is designed in particular to be carried out on the monitoring device according to the invention, a driver assistance system and a computer program.
Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für einen Innenraum eines Fahrzeugs, aufweisend einen ersten Sensor, welcher zur Erfassung des Innenraums anhand von ersten Innenraumdaten in einer ersten physikalischen Größe ausgebildet ist, und wobei der erste Sensor zum Weiterleiten der ersten Innenraumdaten an eine Analyseeinheit ausgebildet ist, und
zumindest einen zweiten Sensor, welcher zur Erfassung des Innenraums anhand von zweiten Innenraumdaten in einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen physikalischen Größe ausgebildet ist, und wobei der zumindest zweite Sensor zum Weiterleiten der zumindest zweiten Innenraumdaten an die Analyseeinheit ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches insbesondere zur Durchführung auf der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung ausgebildet ist, ein Fahrerassistenzsystem und ein Computerprogramm.The invention relates to a monitoring device for an interior of a vehicle, having a first sensor, which is designed to detect the interior using first interior data in a first physical quantity, and wherein the first sensor is designed to forward the first interior data to an analysis unit, and
at least one second sensor, which is designed to detect the interior space based on second interior space data in a second physical variable different from the first, and wherein the at least second sensor is designed to forward the at least second interior space data to the analysis unit. The invention also relates to a method which is designed in particular to be carried out on the monitoring device according to the invention, a driver assistance system and a computer program.
Menschen besitzen die Fähigkeit die Umgebung wahrzunehmen und auf diese Wahrnehmung angemessen zu reagieren. Der Fahrer kann beim Fahren durch Funktionen wie ABS (Antiblockiersystem), ESP (Electronic Stability Control) und automatisierten Notfallsystemen unterstützt werden.Humans have the ability to perceive their surroundings and to react appropriately to this perception. The driver can be supported while driving by functions such as ABS (anti-lock braking system), ESP (Electronic Stability Control) and automated emergency systems.
Moderne Fahrzeuge werden jedoch zunehmend von Fahrerassistenzsystemen in autonomer oder automatisierter Betriebsweise betrieben und können komplett als fahrerlose Transportmittel ausgebildet sein. Durch das Zusammenspiel von Mikroprozessorsystemen, Sensoren und Aktoren kann das Fahrzeug weitgehend selbständig fahren.However, modern vehicles are increasingly being operated by driver assistance systems in an autonomous or automated mode of operation and can be designed entirely as driverless means of transport. The interaction of microprocessor systems, sensors and actuators enables the vehicle to drive largely independently.
Die autonome Betriebsweise eines Fahrzeugs kann in verschiedene Autonomiestufen unterteilt werden. Diese sind in eine erste Autonomiestufe, welche mit einer Fahrerassistenz ausgestaltet ist, über beispielsweise eine vierte und fünfte Autonomiestufe, bei der die Führung des Fahrzeugs dauerhaft und vollautomatisiert vom System übernommen wird und kein Fahrer mehr erforderlich ist, unterteilt. Bei einer solchen Vollautomatisierung ist außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems kein menschliches Eingreifen mehr erforderlich.The autonomous mode of operation of a vehicle can be divided into different levels of autonomy. These are subdivided into a first level of autonomy, which is designed with driver assistance, via, for example, a fourth and fifth level of autonomy, in which the control of the vehicle is taken over permanently and fully automatically by the system and a driver is no longer required. With such full automation, no human intervention is required other than setting the goal and starting the system.
Vorteilhaft sind solche hochautomatisierten Systeme vor allem bei Taxen und Bussen oder anderen öffentlichen Verkehrsmitteln.Such highly automated systems are particularly advantageous for taxis and buses or other public transport.
Durch die automatisierte Fahrweise werden gefährliche Situationen, auf die eine Reaktion erfolgen muss, von einem Fahrer jedoch nicht mehr erfasst. Dies ist selbst dann der Fall, wenn zwar ein Fahrer vorhanden ist, dieser sich aber bedingt durch die nahezu selbsttätige Fahrweise weder auf Fahrzeuginsassen oder Umfeld konzentrieren muss. Hierzu kann es zu gefährlichen Situationen im Fahrzeug kommen.However, the automated driving style means that dangerous situations to which a reaction must be made are no longer recorded by the driver. This is the case even if a driver is present but, due to the almost automatic driving style, he does not have to concentrate on the vehicle occupants or the surroundings. This can lead to dangerous situations in the vehicle.
Die
- einem globalen Positionierungssystem, das dem Datenprozessor elektrische Signale bereitstellt, wobei die Daten einen Ort eines Fahrzeugs darstellen;
- einem Notfallsensor, der geeignet ist, einen Fahrzeugnotfall zu erkennen und dem Datenprozessor elektrische Signale bereitzustellen, die die Notsituation anzeigen; einem Sprachgenerator, der konfiguriert ist, elektrische Signale, die den Ort des Fahrzeugs und eine Notrufbenachrichtigung darstellen, in Sprachsignale umzuwandeln; einen Lautsprecher zum hörbaren Weitergeben einer Notrufbenachrichtigung an den Fahrzeuginsassen;
- eine Eingabevorrichtung, die geeignet ist, einen Abbruch des Notrufs durch den Insassen als Reaktion auf die Notrufbenachrichtigung zu empfangen; und ein Kommunikationsmodul, das angeordnet ist, um eine erste Kommunikationsverbindung mit einem ersten Mobiltelefon innerhalb des Fahrzeugs herzustellen;
- einen Verbindungsstatus mit dem ersten Mobiltelefon auf den Verlust der ersten drahtlosen Kommunikationsverbindung zu überwachen;
- eine Anzeige für den Fahrzeuginsassen zu erzeugen, wenn die erste drahtlose Kommunikationsverbindung verloren gegangen ist;
- und automatisch eine zweite drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem zweiten Mobiltelefon innerhalb des Fahrzeugs herzustellen; wenn ein Notruf nicht vom Insassen abgebrochen wird, Initiieren eines Anrufs an einen Ersthelfer und Übermitteln
- von Sprachsignalen, die den Ort des Fahrzeugs darstellen, an das Mobiltelefon für eine Telefonkommunikation mit einem Ersthelfer.
- a global positioning system that provides electrical signals to the data processor, the data representing a location of a vehicle;
- an emergency sensor which is suitable to detect a vehicle emergency and to provide the data processor with electrical signals indicating the emergency situation; a voice generator configured to convert electrical signals representative of the location of the vehicle and an emergency notification to voice signals; a loudspeaker for audibly relaying an emergency notification to the vehicle occupant;
- an input device adapted to receive an abandonment of the emergency call by the occupant in response to the emergency call notification; and a communication module arranged to establish a first communication link with a first mobile phone within the vehicle;
- monitor a connection status with the first mobile phone for loss of the first wireless communication link;
- generate an indication to the vehicle occupant when the first wireless communication link is lost;
- and automatically establish a second wireless communication link with a second mobile phone within the vehicle; if an emergency call is not canceled by the occupant, initiate a call to a first responder and transmit
- of voice signals representing the location of the vehicle to the mobile phone for telephone communication with a first responder.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, Mittel bereitzustellen mit welchen die Sicherheit für Fahrzeuginsassen erhöht werden kann.It is therefore an object of the invention to provide means with which the safety for vehicle occupants can be increased.
Diese Aufgabe wird durch eine Überwachungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13, sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.This object is achieved by a monitoring device with the features of
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 15.The object is also achieved by a computer program with the features of claim 15.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig geeignet miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.The subclaims list further advantageous measures that can be combined with one another in any suitable manner in order to achieve further advantages.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Überwachungseinrichtung für einen Innenraum eines Fahrzeugs, aufweisend einen ersten Sensor, welcher zur Erfassung des Innenraums anhand von ersten Innenraumdaten in einer ersten physikalischen Größe, ausgebildet ist, und wobei der erste Sensor zum Weiterleiten der ersten Innenraumdaten an eine Analyseeinheit ausgebildet ist,
und zumindest einen zweiten Sensor, welcher zur Erfassung des Innenraums anhand von zweiten Innenraumdaten in einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen physikalischen Größe, ausgebildet ist, und wobei der zumindest zweite Sensor zum Weiterleiten der zumindest zweiten Innenraumdaten an die Analyseeinheit ausgebildet ist,
wobei
die Analyseeinheit umfasst ist, welche zur Fusion der ersten Innenraumdaten mit den zumindest zweiten Innenraumdaten ausgelegt ist, und welche ferner dazu ausgelegt ist, anhand der fusionierten Innenraumdaten eine Notsituation zu identifizieren, und welche ferner dazu ausgelegt ist, anhand einer identifizierten Notsituation eine Warnung zu erzeugen.The object is achieved by a monitoring device for an interior of a vehicle, having a first sensor, which is designed to detect the interior based on first interior data in a first physical quantity, and wherein the first sensor is designed to forward the first interior data to an analysis unit is
and at least one second sensor, which is designed to detect the interior space on the basis of second interior space data in a second physical variable different from the first, and wherein the at least second sensor is designed to forward the at least second interior space data to the analysis unit,
in which
the analysis unit is included, which is designed to merge the first interior space data with the at least second interior space data, and which is also designed to identify an emergency situation based on the merged interior space data, and which is also designed to generate a warning based on an identified emergency situation .
Eine Einteilung von Sensoren kann beispielsweise anhand von physikalischen Grö-ßen erfolgen. Physikalische Größen können beispielsweise Druck, Gewicht, Beschleunigung, Lichtstärke, Temperatur, Strahlung, Schall, magnetischer Fluss, Drehzahl und viele andere physikalische Größen sein. Zur Messung kann beispielsweise ein Schallwandler, beispielsweise ein Mikrofon zur Aufnahme von Schall, oder ein Bildsensor, beispielsweise ein Lichtsensor / Optoelektronischer Sensor (Kamera) zur Aufnahme von Licht vorgesehen sein. Dabei sind solche Lichtsensoren/Optoelektronische Sensoren beispielsweise Fotozellen oder Bildsensoren, wie CCD (chargecoupled device)-Sensoren, Super-CCD-Sensoren, oder CMOS-Sensoren (aktiver Pixelsensor). Ferner sind in Fahrzeugen beispielsweise Temperatursensoren vorgesehen, die ein elektrisches Signal als Maß für die Temperatur liefern.A classification of sensors can take place, for example, on the basis of physical quantities. Physical quantities can be, for example, pressure, weight, acceleration, light intensity, temperature, radiation, sound, magnetic flux, speed and many other physical quantities. For example, a sound transducer, for example a microphone for recording sound, or an image sensor, for example a light sensor / optoelectronic sensor (camera) for recording light, can be provided for the measurement. Such light sensors / optoelectronic sensors are, for example, photocells or image sensors such as CCD (charge-coupled device) sensors, Super-CCD sensors, or CMOS sensors (active pixel sensors). Furthermore, temperature sensors are provided in vehicles, for example, which supply an electrical signal as a measure of the temperature.
Dabei kann unter Sensor auch nur diejenige Schnittstelle verstanden werden, welche die entsprechenden Sensordaten empfängt und weiterleitet.In this context, the term sensor can also be understood to mean only that interface which receives and forwards the corresponding sensor data.
Eine Fusion ist eine Verknüpfung der durch den ersten Sensor aufgenommenen ersten Innenraumdaten mit den durch den zumindest zweiten Sensor aufgenommenen zweiten Innenraumdaten. Es können auch mehrere Sensoren zur Erzeugung mehrerer Innenraumdaten vorhanden sein, welche miteinander fusioniert werden. Nach der Fusion werden die fusionierten Daten durch die Analyseeinheit weiterverarbeitet. Zur geeigneten Fusion der Sensordaten können verschiedene je nach Sensortyp angepasste Algorithmen verwendet werden.A fusion is a combination of the first interior space data recorded by the first sensor with the second interior space data recorded by the at least second sensor. There can also be several sensors for generating several interior data, which are merged with one another. After the merger, the merged data are processed further by the analysis unit. For a suitable fusion of the sensor data, different algorithms adapted depending on the sensor type can be used.
Notsituationen können Auffälligkeiten/Gefahren oder eine abnormale Verhaltensweise sein. Ferner kann eine Notsituation auch einen einzelnen Fahrzeuginsassen betreffen, wie beispielsweise bei einem Herzinfarkt, Erbrechen, Ohnmacht etc.Emergency situations can be abnormalities / dangers or an abnormal behavior. Furthermore, an emergency situation can also affect a single vehicle occupant, such as a heart attack, vomiting, fainting, etc.
Eine Analyseeinheit kann beispielsweise eine Datenverarbeitungseinheit sein, welche einen oder mehrere Prozessoren und/oder Grafikprozessoren, beispielsweise als SOC (system on chip), aufweist. Ferner kann die Analyseeinheit jedoch auch als Softwaremodul ausgebildet sein, oder eine Kombination aus Software- und Hardwaremodul sein.An analysis unit can for example be a data processing unit which has one or more processors and / or graphics processors, for example as SOC (system on chip). Furthermore, the analysis unit can, however, also be designed as a software module or a combination of software and hardware modules.
Die Analyseeinheit kann zur Identifikation der Notsituation anhand der fusionierten Innenraumdaten ein Verfahren aus dem Bereich maschinelles Lernen umfassen. Hierfür kann die Analyseeinheit beispielsweise ein trainiertes künstliches neuronales Netz aufweisen. Ferner kann die Identifikation der Notsituation auch durch ein Soll/Ist-Vergleich mit vorgegebenen Situationen bewerkstelligt werden.The analysis unit can include a method from the field of machine learning to identify the emergency situation on the basis of the merged interior data. For this purpose, the analysis unit can have a trained artificial neural network, for example. Furthermore, the identification of the emergency situation can also be achieved through a target / actual comparison with predefined situations.
Durch die Verwendung mindestens zweier Sensoren, welche unterschiedliche Messgrößen liefern und/oder an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeuges montiert sind, als auch die nachfolgende Fusion der Sensordaten und die Identifizierung durch eine Analyseeinheit anhand der fusionierten Sensordaten kann eine Notsituation besonders zuverlässig erkannt werden. Fehleinschätzungen können somit weitestgehend vermieden werden.An emergency situation can be recognized particularly reliably by using at least two sensors that deliver different measured variables and / or are mounted at different points on the vehicle, as well as the subsequent fusion of the sensor data and identification by an analysis unit based on the merged sensor data. In this way, incorrect assessments can be largely avoided.
Durch eine solche erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung kann die öffentliche Ordnung und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen in Fahrzeugen, insbesondere in autonom oder automatisiert fahrenden Fahrzeugen, sichergestellt werden.Such a monitoring device according to the invention can ensure public order and the safety of the vehicle occupants in vehicles, in particular in autonomous or automated vehicles.
So können beispielsweise bei Fahrdiensten, Ridesharing oder Carsharing unerwartete Situationen sowohl durch fahrzeugexterne als auch durch fahrzeuginterne Ereignisse entstehen, die mittels der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung identifiziert werden können.For example, in the case of driving services, ride sharing or car sharing, unexpected situations can arise both as a result of events external to the vehicle and internal events which can be identified by means of the monitoring device according to the invention.
Beispielsweise werden bei Vorhandensein eines Berufsfahrers im Fahrzeug, beispielsweise einem Taxi oder einem Bus viele Situationen im hinteren, für den Fahrer uneinsichtigen Bereich des Fahrzeugs erfasst, identifiziert und bei einer identifizierten Notsituation an eine zentrale Stelle weitergeleitet. Dadurch können gefährliche Situationen für den Berufsfahrer oder andere Fahrzeuginsassen vermieden, oder rechtzeitig Hilfe angefordert werden.For example, if a professional driver is present in the vehicle, for example a taxi or a bus, many situations in the rear area of the vehicle that are not visible to the driver are recorded, identified and, in the event of an emergency situation identified, sent to a central point forwarded. In this way, dangerous situations for the professional driver or other vehicle occupants can be avoided, or help can be requested in good time.
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung bewerkstelligt ein höheres Sicherheitsniveau für die Fahrzeuginsassen. Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist beispielsweise sowohl bei autonom fahrenden Fahrdiensten, als auch bei Carsharing besonders sinnvoll.The monitoring device according to the invention achieves a higher level of security for the vehicle occupants. The monitoring device according to the invention is particularly useful, for example, both for autonomous driving services and for car sharing.
Sind die Sensoren lediglich als Schnittstelle ausgebildet, so kann die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung als Softwaremodul ausgebildet werden.If the sensors are only designed as an interface, the monitoring device according to the invention can be designed as a software module.
Vorzugsweise ist die Analyseeinheit dazu ausgebildet, die identifizierte Notsituation zu klassifizieren und anhand der klassifizierten Notsituation eine Warnung zu erzeugen. Dadurch kann eine auf die Notsituation angepasste Warnung erzeugt werden. Somit wird anhand der klassifizierten Notsituation jeweils eine situationsgebundene Warnung erzeugt.The analysis unit is preferably designed to classify the identified emergency situation and to generate a warning based on the classified emergency situation. In this way, a warning adapted to the emergency situation can be generated. A situation-specific warning is thus generated on the basis of the classified emergency situation.
Vorzugsweise ist der erste Sensor als optischer Sensor, insbesondere als Bildsensor, ausgebildet. Dieser ist vorzugsweise als Frontkamera oder Frontkamerasystem ausgebildet, zur Aufnahme des Innenraums. Vorteilshafterweise sind mehrere optische Sensoren zur Erfassung vorgesehen, welche an verschiedenen Positionen im Fahrzeuginnenraum angeordnet sind. Mit Hilfe von optischen Sensordaten können Fahrzeuginsassen und Situationen erkannt werden. Durch den optischen Sensor kann beispielsweise eine Gestenerkennung erkannt werden. Anhand der Gestenerkennung kann eine Gefahr für den oder die Fahrzeuginsassen, z.B. körperliche Gewalt, erkannt werden. Ferner kann eine Rauchentwicklung, beispielsweise durch ein Feuer aufgrund eines technischen Defektes, oder Rauchen während der Fahrt, optisch erkannt werden. Ferner können anhand der optischen Innenraumdaten eine Gesichtserkennung / Personenidentifizierung bewerkstelligt werden, sowie die Anzahl der Personen identifiziert und beispielsweise bei einer Taxi-/Busfahrt mit der Rechnung verglichen werden.The first sensor is preferably designed as an optical sensor, in particular as an image sensor. This is preferably designed as a front camera or front camera system for recording the interior. A plurality of optical sensors are advantageously provided for detection, which are arranged at different positions in the vehicle interior. With the help of optical sensor data, vehicle occupants and situations can be recognized. Gesture recognition, for example, can be recognized by the optical sensor. Using the gesture recognition, a danger for the vehicle occupant (s), e.g. physical violence, can be recognized. Furthermore, the development of smoke, for example due to a fire due to a technical defect, or smoking while driving, can be detected optically. In addition, face recognition / person identification can be carried out using the optical interior data, and the number of people can be identified and compared with the invoice, for example when taking a taxi / bus ride.
Ferner können aktive- oder passive Sicherheitssysteme, beispielsweise Gurtanschnallsysteme, abhängig von der Personenposition erkannt und ggf. aktiviert werden, beispielsweise in Verbindung mit Sitz- und Positionserkennungssensoren.Furthermore, active or passive safety systems, for example seat belt systems, can be recognized and possibly activated depending on the person's position, for example in connection with seat and position recognition sensors.
Weiterhin vorzugsweise ist der zweite Sensor als Schallsensor ausgebildet. Dieser wandelt ein akustisches Signal in elektrische Signale um oder umgekehrt. Beispiele von Schallwandlern sind Mikrofone oder Lautsprecher. Durch die Ausbildung als Schallwandler können akustische Auffälligkeiten, wie beispielsweise laute Hilfeschreie wahrgenommen werden. Durch den akustischen Sensor und ggf. einer Spracherkennung können Gefahren, wie beispielsweise Belästigung, Bedrohung, der Fahrzeuginsassen einfach erkannt werden.Furthermore, the second sensor is preferably designed as a sound sensor. This converts an acoustic signal into electrical signals or vice versa. Examples of sound transducers are microphones or loudspeakers. By training as a sound transducer, acoustic abnormalities such as loud cries for help can be perceived. The acoustic sensor and, if necessary, speech recognition, can easily identify dangers such as annoyance or threats to the vehicle occupants.
Durch eine Kombination von optischen Innenraumdaten und akustischen Innenraumdaten können Notsituationen durch die Analyseeinheit einfach identifiziert und vorzugsweise anschließend klassifiziert werden. So kann beispielsweise bei einer Gewaltsituation diese optisch, durch beispielsweise Gesten, als auch akustisch, beispielsweise durch Hilfeschreie, besser erkannt werden, sowie die Dringlichkeit/Auswahl einer Warnung besser an die Situation angepasst werden.Through a combination of optical interior data and acoustic interior data, emergency situations can be easily identified by the analysis unit and preferably then classified. For example, in the event of a violent situation, it can be better recognized optically, for example by gestures, and acoustically, for example by shouts for help, and the urgency / selection of a warning can be better adapted to the situation.
Vorzugsweise ist ein bidirektionales Kommunikationsmodul vorgesehen, wobei die Überwachungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Warnung über das bidirektionale Kommunikationsmodul an eine Überwachungszentrale zu übermitteln. Dabei wird nur bei einer identifizierten Notsituation die entsprechende Warnung an die Überwachungszentrale übermittelt, das heißt, nur bei Bedarf, beispielsweise eine Erkennung von einer Notsituation wie Auffälligkeiten/Gefahren. Dadurch ist der Datenschutz gewährleistet.A bidirectional communication module is preferably provided, the monitoring device being designed to transmit the warning to a monitoring center via the bidirectional communication module. The corresponding warning is only transmitted to the monitoring center when an emergency situation has been identified, that is to say only when necessary, for example a detection of an emergency situation such as abnormalities / dangers. This ensures data protection.
In bevorzugter Ausgestaltung umfasst die Warnung ein Übermitteln der fusionierten Innenraumdaten an die Überwachungszentrale. Dabei kann die Überwachungszentrale bei Gefahr für Hilfe sorgen. Durch das Vorhandensein einer Überwachungseinrichtung, welche mit einer Überwachungszentrale verbunden ist, können bereits im Vorfeld Gefahren vermieden werden, da die Fahrzeuginsassen aufgrund einer Übertragung bei Gefahr oder Gefährdung anderer Fahrzeuginsassen ihr Verhalten anpassen. Bei Ordnungswidrigkeiten können auch Personen von der Überwachungszentrale zeitweise, oder für immer beispielsweise für eine Busbeförderung/Zugbeförderung/Taxibeförderung gesperrt werden.In a preferred embodiment, the warning includes the transmission of the merged interior data to the monitoring center. The monitoring center can provide help in the event of danger. The presence of a monitoring device which is connected to a monitoring center means that dangers can be avoided in advance, since the vehicle occupants adapt their behavior due to a transmission in the event of danger or danger to other vehicle occupants. In the event of administrative offenses, people can also be temporarily or permanently blocked by the monitoring center, for example for transport by bus / train / taxi.
Eine solche Überwachungszentrale stellt ein höheres Sicherheitsniveau für die Fahrzeuginsassen dar. Die Überwachungszentrale kann sowohl auf die Innenraumdaten beispielsweise Bild/Video- als auch auf Audiodaten zurückgreifen und diese ggf. speichern. Durch Übermittlung und Speicherung nur bei einer Notsituation an die Überwachungszentrale wird der Datenschutz gewährleistet.Such a monitoring center represents a higher level of security for the vehicle occupants. The monitoring center can access the interior data, for example image / video data, as well as audio data and, if necessary, store them. Data protection is guaranteed through transmission and storage to the monitoring center only in an emergency.
Vorzugsweise ist das bidirektionale Kommunikationsmodul dazu ausgebildet, von der Überwachungszentrale gesendete Bild- und/oder Tondaten zu empfangen, wobei die Überwachungseinrichtung zur Ausgabe der Bild- und/oder Tondaten ausgebildet ist. Somit kann die Überwachungszentrale auch durch die Ausgabe von Bild- und Tondaten (Stimmdaten) visuell und akustisch sofort bei einer Notsituation eingreifen. Die Bilddaten können beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit, beispielsweise einem Head-Up-Display, oder Infotainment Display, dargestellt werden. Die Tondaten werden beispielsweise durch Lautsprecher ausgegeben.The bidirectional communication module is preferably designed to receive image and / or sound data sent by the monitoring center, the monitoring device being designed to output the image and / or sound data. Thus, the monitoring center can also visually and acoustically immediately with the output of image and sound data (voice data) Intervene in an emergency. The image data can be presented, for example, on a display unit, for example a head-up display or infotainment display. The sound data are output through loudspeakers, for example.
Vorzugsweise ist das bidirektionale Kommunikationsmodul dazu eingerichtet, von der Überwachungszentrale gesendete Fahrzeugparameter zu empfangen, und die empfangenen Fahrzeugparameter an ein Fahrerassistenzsystem zur Anpassung der aktuellen Fahrzeugparameter weiterzuleiten. Dadurch kann beispielsweise bei einer akuten Gefahrensituation, beispielsweise Feuer im Fahrzeuginnenraum, ein sofortiger Fahrstopp bewerkstelligt werden. Dies dient zur weiteren Sicherheit der Fahrzeuginsassen.The bidirectional communication module is preferably set up to receive vehicle parameters sent by the monitoring center and to forward the received vehicle parameters to a driver assistance system in order to adapt the current vehicle parameters. In this way, for example, in the event of an acute dangerous situation, for example a fire in the vehicle interior, driving can be stopped immediately. This serves for the further safety of the vehicle occupants.
Bevorzugt ist das bidirektionale Kommunikationsmodul als eine drahtlose Funkverbindung ausgestaltet. Drahtlose Funkverbindungen, können insbesondere über ein Mobiltelefonnetz, vorzugsweise über GSM (Global System for Mobile communications) oder Streaming oder Edge-Technologie, bewerkstelligt werden.The bidirectional communication module is preferably designed as a wireless radio link. Wireless radio links can in particular be established via a cellular telephone network, preferably via GSM (Global System for Mobile communications) or streaming or edge technology.
Vorzugsweise umfasst die Warnung ein Übermitteln eines Notrufes an eine entsprechende Notdienststelle. Dies kann beispielsweise die Feuerwehr, Notarzt, eine Zentrale eines Mobilitätsdienstleisters etc. sein, um bei einer akuten Gefahrensituation schnellstmöglich Hilfe herbeizuholen. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Notrufbutton hierfür vorgesehen sein, so dass der Fahrzeugfahrer, Mitfahrer oder Passagier situationsbedingt eingreifen und einen Notruf absetzen kann.The warning preferably includes the transmission of an emergency call to a corresponding emergency service point. This can be, for example, the fire brigade, emergency doctor, a center of a mobility service provider etc. in order to get help as quickly as possible in an acute dangerous situation. Additionally or alternatively, an emergency call button can also be provided for this purpose, so that the vehicle driver, passenger or passenger can intervene depending on the situation and make an emergency call.
Vorzugsweise ist ein weiterer Sensor vorgesehen, wobei der weitere Sensor als Temperatursensor zur Erfassung der Innenraumtemperatur des Innenraums des Fahrzeugs als weitere Innenraumdaten ausgebildet ist und wobei der Temperatursensor zum Weiterleiten der weiteren Innenraumdaten an die Analyseeinheit ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise im Sommer eine gefährlich ansteigende Temperatur erkannt werden, welche vor allem für ältere Menschen oder Kinder eine Gefahr darstellt. Die Temperatursensordaten werden durch die Analyseeinheit mit den ersten und zumindest zweiten Innenraumdaten zur weiteren Verarbeitung und zur Identifizierung und anschließenden Klassifizierung einer Notsituation fusioniert. Wird beispielsweise eine Warnung mit einer gefährlichen Temperatur an die Überwachungszentrale übermittelt, so kann diese einen Satz von Fahrzeugklimaregelungsparametern und/oder -einstellungen für den Fahrzeuginnenraum generieren und beispielsweise über das bidirektionale Kommunikationsmodul übermitteln. Das Kommunikationsmodul leitet diese vorzugsweise zur Steuerung an das Fahrerassistenzsystem weiter.A further sensor is preferably provided, the further sensor being designed as a temperature sensor for detecting the interior temperature of the interior of the vehicle as further interior data, and the temperature sensor being designed to forward the further interior data to the analysis unit. In this way, for example, a dangerous rise in temperature can be detected in summer, which is a danger above all for older people or children. The temperature sensor data are merged by the analysis unit with the first and at least second interior data for further processing and for the identification and subsequent classification of an emergency situation. If, for example, a warning with a dangerous temperature is transmitted to the monitoring center, it can generate a set of vehicle climate control parameters and / or settings for the vehicle interior and transmit it, for example, via the bidirectional communication module. The communication module preferably forwards this to the driver assistance system for control.
Vorzugsweise umfasst die Analyseeinheit zur Identifikation der Notsituation anhand der fusionierten Innenraumdaten ein Verfahren aus dem Bereich maschinelles Lernen. Das maschinelle Lernen kann Algorithmen aus dem Bereich überwachtes oder unüberwachtes Lernen umfassen. Unter maschinellen Lernen kann dabei die Generierung von Wissen aus Erfahrung verstanden werden, bei dem Lernalgorithmen aus Trainingsdatensätzen ein komplexes Modell entwickeln. Das trainierte Modell kann anschließend auf unbekannte Daten derselben Art angewendet werden. Maschinelles Lernen kann als Datenanalysemethode, die die automatische Erstellung von Analysemodellen ermöglicht, verstanden werden. Maschinelles Lernen ist ein Zweig der künstlichen Intelligenz. Solche Algorithmen eignen sich gut für die fusionierten Innenraumdaten.The analysis unit preferably includes a method from the field of machine learning for identifying the emergency situation on the basis of the merged interior data. Machine learning can include algorithms from the field of supervised or unsupervised learning. In this context, machine learning can be understood as the generation of knowledge from experience, in which learning algorithms develop a complex model from training data sets. The trained model can then be applied to unknown data of the same type. Machine learning can be understood as a data analysis method that enables the automatic creation of analysis models. Machine learning is a branch of artificial intelligence. Such algorithms are well suited for the merged interior data.
In weiterer vorzugsweiser Ausgestaltung umfasst die Analyseeinheit zur Identifikation der Notsituation anhand der fusionierten Innenraumdaten ein trainiertes künstliches neuronales Netz.In a further preferred embodiment, the analysis unit for identifying the emergency situation on the basis of the merged interior space data comprises a trained artificial neural network.
Insbesondere kann dieses als Tiefes Neuronales Netz ausgebildet sein, um ein Tiefenlernen durchzuführen oder anzuwenden. Das von einem künstlichen neuronalen Netz durchgeführte oder angewendete Tiefenlernen kann einen oder mehrere Algorithmen anwenden.In particular, this can be designed as a deep neural network in order to carry out or apply deep learning. Deep learning performed or applied by an artificial neural network can employ one or more algorithms.
Das künstliche neuronale Netz umfasst Eingangsknoten, ein oder mehrere verdeckte Schichten und Ausgangsknoten. Für Klassifizierungen, die Bilder betreffen, können Pixelwerte eines Eingabebilds, das einen Teil der Klassifizierung bildet, Eingangsknoten zugewiesen werden und dann durch das Netz gespeist werden. Am Ende der Berechnung kann der Ausgangsknoten einen Wert ergeben, der einer Klasse entspricht, die vom neuronalen Netz abgeleitet wurde.The artificial neural network comprises input nodes, one or more hidden layers and output nodes. For classifications involving images, pixel values of an input image that forms part of the classification can be assigned to input nodes and then fed through the network. At the end of the calculation, the output node can yield a value that corresponds to a class that was derived from the neural network.
Damit ein neuronales Netz in Klassen unterscheidet, muss es auf Grundlage von Trainingsdatensätzen angelernt werden.In order for a neural network to differentiate between classes, it must be taught on the basis of training data sets.
Vorzugsweise ist das trainierte künstliche neuronale Netz als Convolutional Neural Network (CNN) oder als Generative Adversarial Networks (GANs) ausgebildet. Diese eignen sich besonders gut in Verbindung mit optischen und akustischen Sensoren und optischen und akustischen Sensordaten.The trained artificial neural network is preferably designed as a convolutional neural network (CNN) or as generative adversarial networks (GANs). These are particularly suitable in connection with optical and acoustic sensors and optical and acoustic sensor data.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist ein weiterer Sensor vorgesehen, wobei der weitere Sensor zur Erfassung der Fahrzeugumgebung mittels Fahrzeugumgebungsdaten und zum Weiterleiten der Fahrzeugumgebungsdaten an die Analyseeinheit ausgebildet ist und wobei die Analyseeinheit zur Fusion der ersten Innenraumdaten mit den zumindest zweiten Innenraumdaten und den Fahrzeugumgebungsdaten ausgelegt ist, und welche ferner dazu ausgelegt ist, anhand der fusionierten Innenraumdaten und Fahrzeugumgebungsdaten eine Notsituation zu identifizieren.
Dadurch können Ereignisse im Fahrzeugumfeld mit Ereignissen im Fahrzeuginnenraum kombiniert werden, um eine Notsituation zu erkennen. Beispiele für die Anwendung können ein von außerhalb des Fahrzeuges gestarteter Raubüberfall, eine kritische fahrdynamische Situation (z. B. Ausbrechen des Fahr-zeugs aus der Fahrbahn), oder eine ungewollte Verlassung der geplanten Route (z. B. aufgrund nasser/vereister Straßenoberfläche die Fahrbahn/Straße verlassen) sein.In a further preferred embodiment, a further sensor is provided, the further sensor being designed to detect the vehicle environment using vehicle environment data and to forward the vehicle environment data to the analysis unit, and the analysis unit to merge the first interior data with the at least second interior data and the vehicle environment data is designed, and which is also designed to identify an emergency situation based on the merged interior space data and vehicle environment data.
This means that events in the vehicle environment can be combined with events in the vehicle interior in order to identify an emergency situation. Examples of the application can be a robbery started from outside the vehicle, a critical dynamic driving situation (e.g. the vehicle breaking out of the lane), or an unintentional departure from the planned route (e.g. due to a wet / icy road surface Leave the lane / street).
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrerassistenzsystem mit einer wie oben beschriebenen Überwachungseinrichtung, wobei das Fahrerassistenzsystem zum Steuern des Fahrzeugs in einer autonomen oder automatisierten Betriebsweise ausgebildet ist. Durch eine solche Überwachungseinrichtung kann die Fahrsicherheit der Fahrzeuginsassen in einem autonomen oder automatisierten Fahrzeug erhöht werden. Gefahrensituationen/Notsituationen werden zuverlässig erkannt und eine Warnung ausgegeben. Diese Warnung kann vorzugsweise im Fahrzeuginnenraum selber angezeigt werden, als auch zu der Überwachungszentrale gesendet werden. Die Überwachungszentrale kann mit entsprechenden Aktionen, beispielsweise ein Informieren der Polizei, Notarzt, Zentrale eines Mobilitätsdienstleisters sowie dem Generieren von entsprechenden Fahrzeugparametern zum Einstellen der korrespondierenden Fahrzeugkomponenten durch das Fahrerassistenzsystem, beispielsweise zum Durchführen einer Fahrzeugverriegelung, oder rascher Veränderung der geplanten Trajektorie reagieren.The object is also achieved by a driver assistance system with a monitoring device as described above, the driver assistance system being designed to control the vehicle in an autonomous or automated mode of operation. Such a monitoring device can increase the driving safety of the vehicle occupants in an autonomous or automated vehicle. Dangerous / emergency situations are reliably recognized and a warning is issued. This warning can preferably be displayed in the vehicle interior itself and also sent to the monitoring center. The monitoring center can react with appropriate actions, for example informing the police, emergency doctor, headquarters of a mobility service provider and generating appropriate vehicle parameters for setting the corresponding vehicle components by the driver assistance system, for example for locking the vehicle, or rapid changes to the planned trajectory.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung für einen Innenraum eines Fahrzeugs mittels einer wie oben beschriebenen Überwachungseinrichtung mit den Schritten:
- - Erzeugen von ersten Innenraumdaten des Innenraums durch einen ersten Sensor, wobei der erste Sensor zur Erfassung einer ersten physikalischen Größe ausgebildet ist,
- - Weiterleiten der ersten Innenraumdaten an eine Analyseeinheit durch den ersten Sensor,
- - Erzeugen von zweiten Innenraumdaten des Innenraums durch einen zweiten Sensor, wobei der zweite Sensor zur Erfassung einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen physikalischen Größe ausgebildet ist,
- - Weiterleiten der zweiten Innenraumdaten an die Analyseeinheit durch den zweiten Sensor,
- - Fusionieren der ersten Innenraumdaten mit den zumindest zweiten Innenraumdaten durch die Analyseeinheit,
- - Identifizieren einer Notsituation anhand der fusionierten Innenraumdaten durch die Analyseeinheit,
- - Erzeugen einer Warnung bei einer identifizierten Notsituation durch die Analyseeinheit.
- - Generating first interior data of the interior by a first sensor, the first sensor being designed to detect a first physical variable,
- - Forwarding of the first interior data to an analysis unit by the first sensor,
- - Generating second interior data of the interior by a second sensor, the second sensor being designed to detect a second physical variable different from the first,
- - Forwarding of the second interior data to the analysis unit by the second sensor,
- - Fusion of the first interior data with the at least second interior data by the analysis unit,
- - Identification of an emergency situation using the merged interior data by the analysis unit,
- - Generating a warning in the event of an identified emergency situation by the analysis unit.
Durch die Verwendung mindestens zweier Sensoren, welche unterschiedliche Messgrößen liefern, als auch die nachfolgende Fusion der Sensordaten und die Identifizierung durch eine Analyseeinheit anhand der fusionierten Sensordaten kann eine Notsituation besonders zuverlässig erkannt werden. Fehleinschätzungen können somit weitestgehend vermieden werden.
Das Verfahren kann somit als Softwaremodul ausgebildet sein.An emergency situation can be recognized particularly reliably by using at least two sensors which supply different measured variables, as well as the subsequent fusion of the sensor data and identification by an analysis unit on the basis of the merged sensor data. In this way, incorrect assessments can be largely avoided.
The method can thus be designed as a software module.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die wie oben beschriebene Überwachungseinrichtung das wie oben beschriebene Verfahren ausführt. Das Computerprogramm kann dabei auf einem tragbaren Speicher, beispielsweise einem Speicherstick oder einer CD-Rom gespeichert sein und beispielsweise bei einem Werkstattbesuch installiert werden. Dabei kann das Computerprogramm als Datenträgersignal ausgebildet sein, um eine einfache Übertragung via Cloud/externen Rechner an ein dafür geeignetes Fahrzeug zu ermöglichen.Furthermore, the object is achieved by a computer program comprising commands which cause the monitoring device as described above to carry out the method as described above. The computer program can be stored on a portable memory, for example a memory stick or a CD-ROM, and installed, for example, when visiting a workshop. The computer program can be designed as a data carrier signal in order to enable simple transmission via cloud / external computer to a suitable vehicle.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:
-
1 : ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung in einer ersten Ausgestaltung, -
2 : ein erfindungsgemäßes Verfahren, -
3 : ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung in einer zweiten Ausgestaltung.
-
1 : a vehicle with a driver assistance system according to the invention and a monitoring device according to the invention in a first embodiment, -
2 : a method according to the invention, -
3 : a vehicle with a driver assistance system according to the invention and a monitoring device according to the invention in a second embodiment.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt.Although the invention has been described in more detail by means of the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the examples disclosed.
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung
The monitoring device according to the
Als weitere Sensoren sind Lautsprecher
Ferner kann noch ein Rauchmelder
Ferner ist noch ein Temperatursensor
Ferner ist die Überwachungszentrale
Die Kameras
Ferner können auch ein Gurtsensor, Sitzbelegungssensor und weitere, nicht dargestellte Sensoren vorhanden sein und mit der Analyseeinheit
Vorzugsweise ist das trainierte künstliche neuronale Netz als Convolutional Neural Network (CNN) oder als Generative Adversarial Networks (GANs) ausgebildet. Convolutional Neural Networks extrahieren Merkmale aus Eingangsbildern und falten diese Bilder mittels Filter auf. Convolutional Neural Networks besitzen mehrere Faltungsschichten. Die Struktur eines klassischen Convolutional Neural Networks besteht aus einem oder mehreren Convolutional Layer, gefolgt von einem Pooling Layer. Die Convolutional-Schicht ist die Faltungsebene. Diese Schicht kann beliebig oft angewendet werden. Bei ausreichenden Wiederholungen wird von einem Tiefen Convolutional Neural Networks gesprochen. Die Pooling-Schicht verdichtet und reduziert die Auflösung der erkannten Merkmale in der Convolutional-Schicht.The trained artificial neural network is preferably designed as a convolutional neural network (CNN) or as generative adversarial networks (GANs). Convolutional Neural Networks extract features from input images and unfold these images using filters. Convolutional neural networks have several layers of convolution. The structure of a classic convolutional neural network consists of one or more convolutional layers, followed by a pooling layer. The convolutional layer is the plane of the fold. This layer can be applied as often as you like. If the repetition is sufficient, it is referred to as a deep convolutional neural network. The pooling layer condenses and reduces the resolution of the recognized features in the convolutional layer.
Ein Convolutional Neural Network arbeitet robust und ist gegenüber Verzerrungen oder anderen optischen Veränderungen unempfindlich. Das Convolutional Neural Network kann unter verschiedenen Lichtverhältnissen und in unterschiedlichen Perspektiven aufgenommene Bilder verarbeiten. Es erkennt dennoch die typischen Merkmale eines Bildes und ist daher ist besonders für die Bild- und Audioerkennung geeignet.A convolutional neural network works robustly and is insensitive to distortion or other optical changes. The Convolutional Neural Network can process images recorded under different lighting conditions and in different perspectives. Nevertheless, it recognizes the typical features of an image and is therefore particularly suitable for image and audio recognition.
Generative Adversarial Networks (GANs) ist ein Verfahren aus dem unüberwachten Lernen. Generative Adversarial Networks bestehen aus zwei künstlichen neuronalen Netzen, dem Generator und dem Diskriminator. GANs wird ebenfalls für die Bild- und Audioerkennung eingesetzt.Generative Adversarial Networks (GANs) is a method based on unsupervised learning. Generative Adversarial Networks consist of two artificial neural networks, the generator and the discriminator. GANs are also used for image and audio recognition.
Auch andere KI (Künstliche Intelligenz)-Verfahren können herangezogen werden.Other AI (Artificial Intelligence) processes can also be used.
Die von den verschiedenen Sensoren erfassten Innenraumdaten werden an die Analyseeinheit
Da nur bei Bedarf, das heißt, bei einer Erkennung einer Notsituation, beispielsweise Auffälligkeiten/Gefahren, eine solche Übertragung und ggf. Speicherung der Daten durch die Überwachungszentrale
Weiterhin ist eine Anzeigeeinheit
Ferner ist als Kommunikationsmodul eine bidirektionale Funkschnittstelle
Durch die Überwachungszentrale
Ferner können von der Überwachungszentrale
Dadurch können problematische Fahrzeuginsassen beispielsweise an einer Weiterfahrt in autonom fahrenden Bussen/Taxen gehindert werden.As a result, problematic vehicle occupants can, for example, be prevented from continuing their journey in autonomously driving buses / taxis.
Auch kann die Überwachungszentrale
Im nicht autonomen Fahrzeug kann der Fahrzeugfahrer, welcher beispielsweise durch die Überwachungszentrale
Durch eine solche Überwachungseinrichtung
Hierbei weist das Fahrzeug
In einem zweiten Schritt
In einem dritten Schritt
In einem vierten Schritt
In einem fünften Schritt
Bedarfsweise kann parallel oder im Anschluss daran, in einem sechsten Schritt
In einem siebten Schritt
Die Überwachungseinrichtung 2a weist ebenfalls als Sensoren Kameras
Zudem weist die Überwachungseinrichtung 2a Radarsensoren
Diese Fahrzeugumgebungsdaten werden nun an die Analyseeinheit
Die Lidarsensoren
Die Überwachungseinrichtung
Durch die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung
Ferner kann eine Gesichtserkennung durch die Analyseeinheit
Auch kann die Anzahl der Personen identifiziert und mit der Verrechnung verglichen werden. Aktive oder passive Sicherheitssysteme können durch die Überwachungseinrichtung
Durch die Verwendung von zumindest zwei Sensoren, welche verschiedene Größen messen, kann eine Notsituation sicher identifiziert werden. So können akustische Sensoren einen Hilfeschrei aufzeichnen und die optischen Sensoren beispielsweise eine Drohgeste aufzeichnen. Ferner kann durch eine steigende Temperatur mit einem müden Gesichtsausdruck und Schweißperlen auf eine gefährliche Innenraumtemperatur als Notsituation geschlossen werden.An emergency situation can be reliably identified by using at least two sensors which measure different variables. Acoustic sensors can record a cry for help and the optical sensors record a threatening gesture, for example. Furthermore, a rising temperature with a tired facial expression and beads of sweat can indicate a dangerous interior temperature as an emergency situation.
Durch die bedarfsweise Verbindung mit einer Überwachungszentrale
Ferner kann durch den Fahrzeugeingriff mittels der durch die Überwachungszentrale
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- ÜberwachungseinrichtungMonitoring device
- 33
- Kameracamera
- 44th
- Mikrofonmicrophone
- 55
- Lautsprecherspeaker
- 66th
- Rauchmeldersmoke detector
- 77th
- NotrufbuttonEmergency button
- 88th
- AnzeigeeinheitDisplay unit
- 99
- FunkschnittstelleRadio interface
- 1010
- ÜberwachungszentraleMonitoring center
- 1111
- AnalyseeinheitAnalysis unit
- 1212
- TemperatursensorTemperature sensor
- 1313
- RadarsensorRadar sensor
- 1414th
- LidarsensorLidar sensor
- 1515th
- BildsensorImage sensor
- S1,..,S7S1, .., S7
- VerfahrensschritteProcedural steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2170657 B1 [0007]EP 2170657 B1 [0007]
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