JP2010208590A - 表示装置及び車載表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の状態に関係なく、車両周辺画像に確実に切り替えることができる表示装置及びそれを備えた車載表示システムを提供する。
【解決手段】車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替えるスイッチ８ａを備え、入力された画像信号に基づいて画像を表示する表示装置１０において、スイッチ８ａは、切替信号を受け付けたときに画像信号の入力及び遮断を切り替える構成としてあり、ＣＰＵ１は、スイッチ８ａが受け付けた切替信号に基づくスイッチ８ａの切替制御とは異なる制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の周辺画像を表示する表示装置、及び表示装置を備えた車載表示システムに関する。

近年、車両周辺をカメラで撮像し、車両内に設置されたモニタに映し出すことで、運転者が車両周辺の障害物などを確認できるようにする運転支援装置を搭載した車両が増加している。一般的に、撮像した画像を映し出すモニタは、タッチパネル式のモニタが採用されており、モニタに操作画面を映し出すことで、空調機器及びオーディオ機器などの操作も可能となっている。このように一つのタッチパネル式のモニタに、複数の機器の情報及びカメラ画像などを切り替えて表示することで、モニタ及び操作スイッチの数が増加することを抑制している。

一つのモニタで複数の機能を実現させる場合、モニタに映し出す画像を適切に切り替える必要がある。特許文献１には、運転者の近くに設置したモニタに映し出す映像を切り替える発明が開示されている。

特開昭５５―１５３６４号公報

ところで、車両周辺の画像は、バック走行など、必要時にしかモニタに表示されない。このため、画像の表示機能に不具合がなく、表示画像の切替機能に不具合が生じた場合、車両周辺の画像に切り替わらず、モニタには操作画面が表示され続けるといった問題が発生する。モニタに空調機器などの操作画面が表示されなくても運転に支障をきたすことはないが、車両周辺の画像がモニタに表示されなくなった場合、ユーザーは車両周辺の安全確認ができず、安全性が低下するおそれがある。そこで、モニタの不具合に関係なく、より確実にモニタの表示画像を車両周辺の画像に切り替えることが望まれている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示装置の状態に関係なく、車両周辺画像に確実に切り替えることができる表示装置及びそれを備えた車載表示システムを提供することにある。

本発明に係る表示装置は、車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段を備え、入力された画像信号に基づいて画像を表示する表示装置において、前記入力切替手段を切り替える切替信号を受け付ける受付手段と、該受付手段が受け付けた切替信号に基づく前記入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、車載カメラと、車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段を有し、入力された画像信号に基づいて画像を表示する車載表示装置とを備える車載表示システムにおいて、前記車載表示装置は、前記入力切替手段を切り替える切替信号を受け付ける受付手段と、該受付手段が受け付けた切替信号に基づく前記入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、車両状態を取得する車両状態取得手段と、該車両状態取得手段が取得した車両状態に応じて、前記表示装置に前記切替信号を出力する出力手段とをさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、前記車載表示装置以外の車載装置をさらに備え、前記出力手段は、前記車載装置に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、前記車載表示装置は、表示面を有する表示パネルへ光を発するバックライトと、前記受付手段による切替信号の受け付けに連動して、前記バックライトの発光量を切り替える発光量切替手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、前記車載カメラは、車両後方を撮像するよう設置されており、前記車両状態取得手段は、変速機のギア位置を取得し、前記出力手段は、取得したギア位置がリバースの場合、切替信号を出力するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、前記車載カメラは、車両側方を撮像するよう設置されており、前記車両状態取得手段は、方向指示器が作動したことを検知し、前記出力手段は、前記方向指示器が作動したことを検知した場合、切替信号を出力するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、前記車載カメラは、車両前方を撮像するよう設置されており、前記車両状態取得手段は、変速機のギア位置、及び車速度を取得し、前記出力手段は、取得したギア位置がドライブであり、かつ、取得した車速度が所定値以下である場合、切替信号を出力するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る車載表示システムは、車両周囲の明暗を判定する明暗判定手段をさらに備え、前記発光量切替手段は、前記明暗判定手段の判定結果に応じて発光量を切り替えるようにしてあることを特徴とする。

本発明では、車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段と、入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段とを備えている。そして、入力切替手段は、外部から切替信号を受け付けたときに切り替わる。制御手段は、例えば表示装置全体の動作を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)である。入力切替手段がＣＰＵにより切り替えられる場合、ＣＰＵに何らかの動作不良が起きたときに、入力切替手段が切り替わらず、車両周辺画像を表示する必要があっても表示できなくなる。このため本発明のように、制御手段とは関係なく装置外部から入力される切替信号によって切替手段が切り替わるようにすることで、他の画像が表示されているのに周辺画像に切り替えできないといった不具合を抑制することができる。なお、入力切替手段は、単に車両周辺画像の表示及び非表示を切り替えるものであってもよいし、車両周辺表示の表示と、車両周辺画像以外の画像の表示とを切り替えるものであってもよい。

本発明では、車両状態に応じて、表示装置に切替信号を出力するようにしてあるため、表示装置の制御手段にバグが発生しても、入力切替手段を切り替えて車両周辺画像を表示させることができる。車両状態は、例えばギア位置であって、車両周辺画像が車両後方の画像である場合、ギア位置がリバースに入れられたときに、車両周辺画像を表示するよう切替信号を表示装置に出力する。

本発明では、例えば車載装置が備えるＣＰＵに出力手段の機能を搭載することで、別途出力手段を実現させるための素子及びその設置スペースを設ける必要がなくなる。車載装置は、例えば車両の走行などを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよいし、ＣＰＵであってもよい。

本発明では、表示装置が切替信号を受信した場合、即ち車両周辺画像を表示する場合、表示装置のバックライトを所定の制御値で発光制御するため、適した輝度で車両周辺画像を表示することができる。

本発明では、ギア位置がリバースとなった場合、車両後方の画像が表示されるため、ユーザーは、表示装置の切り替え操作を行う必要がなくなる。

本発明では、方向指示器が作動すれば車両側方の画像が表示されるため、ユーザーは、表示装置の切り替え操作を行うことなく、車両側方を確認することができ、より安全な走行を行うことが可能となる。

本発明では、所定値以下の速度で前進している場合、車両前方の画像が表示されるため、例えば発車時などにおいて、ユーザーは、表示装置の切り替え操作を行うことなく、車両前方の確認を行うことができる。

本発明では、車両周辺画像を表示する場合、昼間又は夜間に適した輝度で画像を表示することができるため、視認性を向上させることができる。

本発明は、車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段と、入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段とを備えている。そして、入力切替手段は、外部から切替信号を受け付けたときに切り替わる。制御手段は、例えば表示装置全体の動作を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)である。入力切替手段がＣＰＵにより切り替えられる場合、ＣＰＵに何らかの動作不良が起きたときに、入力切替手段が切り替わらず、車両周辺画像を表示する必要があっても表示できなくなる。このため本発明のように、制御手段とは関係なく装置外部から入力される切替信号によって切替手段が切り替わるようにすることで、他の画像が表示されているのに周辺画像に切り替えできないといった不具合を抑制することができる。

本実施形態に係る車載表示システムの構成を模式的に示すブロック図である。 車載表示システムの動作を示すフローチャートである。 ウォッチドッグＩＣを用いた表示装置の構成の一部を示すブロック図である。

以下、本発明に係る表示装置及びそれを備えた車載表示システムの好適な実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る車載表示システムは、車両インパネ中央部付近に設置された表示装置に、車載カメラが撮像した車両後方の画像（以下、カメラ画像と言う）を表示する構成としている。運転者は、表示装置に表示されたカメラ画像により、車両後方を確認することができるようになっている。また、車載表示システムは、カメラ画像以外に、操作画面も表示装置に表示する構成としている。操作画面は、空調機器又はオーディオ機器などの車載機器を運転者などが操作するための画面である。

図１は、本実施形態に係る車載表示システムの構成を模式的に示すブロック図である。車載表示システムは、表示装置１０、車載カメラ２０、車両状態取得部（車両状態取得手段）３０、信号出力部（出力手段）４０及び昼夜判定部（明暗判定手段）５０などを備えている。

車載カメラ２０は、車両後方を撮像可能に設置されている。本実施形態では、車載カメラ２０は車両後方を撮像するものとしているが、車両側方又は車両前方を撮像するよう設置されていてもよい。車両側方は、例えば助手席側のドア側方であって、運転者の死角となる領域である。また、車両前方は、運転者がボンネットにより死角となる車両直前である。

車両状態取得部３０は、車両状態を取得する。車両状態は、変速機のギア位置などである。車両状態取得部３０が取得する車両状態は、車載カメラ２０がどの方向を撮像するかによって変更可能である。上述したように、車載カメラ２０が車両側方を撮像するカメラとした場合、車両状態取得部３０は、方向指示器の作動状況を取得するようにする。また、車載カメラ２０が車両前方を撮像するカメラとした場合、車両状態取得部３０は、ギア位置及び車速度を取得するようにする。車両状態取得部３０は、取得した車両状態を信号出力部４０へ出力する。

信号出力部４０は、車両状態取得部３０が取得した車両状態である変速機のギア位置がリバースである場合に、表示装置１０へ切替信号を出力する。切替信号は、表示装置１０が備える後述のスイッチを切り替え、表示装置１０の表示画像を操作画面からカメラ画像に切り替えるための信号である。

なお、車載カメラ２０が車両側方を撮像するカメラとした場合、車両状態は方向指示器の作動状況であり、車両状態取得部３０は、方向指示器が作動したことを検知したときに切替信号を出力する。また、車載カメラ２０が車両前方を撮像するカメラとした場合、車両状態はギア位置及び車速度であり、車両状態取得部３０は、ギア位置がドライブで、かつ、車速度が所定速度（例えば時速１５ｋｍ）以下であるときに切替信号を出力する。

車両状態取得部３０及び信号出力部４０は、独立して車両に設けられていてもよいし、表示装置１０とは異なる他の車載機器、例えばＥＣＵで上述の機能を実現するようにしてもよい。

昼夜判定部５０は、車両周囲の照度を判定する。昼夜判定部５０は、例えばヘッドライトのオン又はオフを検知し、ヘッドライトがオンである場合には夜間、オフの場合は昼間であることを検知してもよいし、照度センサが検出した照度値に基づいて昼夜あることを検知してもよい。あるいは、時間によって昼夜を判定するようにしてもよい。照度判定部５０は、判定結果を表示装置１０に出力する。

表示装置１０は、上述のように、カメラ画像及び操作画面の一方を表示する。表示装置１０は、信号出力部４０から切替信号の入力がある場合にカメラ画像を表示し、切替信号の入力がない場合に操作画面を表示する。従って、表示装置１０は、信号出力部４０が出力する切替信号をトリガーとして表示画面の切り替えを行う。

また、表示装置１０は、空調機器などの車載機器と、車載ＬＡＮ（Local Area Network）などを介して通信を行っており、表示した操作画面に従って入力された操作に基づいて、車載機器に対して制御信号を出力する。表示装置１０には、操作スイッチ１０ａが接続されており、操作スイッチ１０ａから操作画面に従って各種操作が入力される。操作スイッチ１０ａは、ダイヤルスイッチ、プッシュスイッチ又はタッチパネルなどである。

表示装置１０は、ＣＰＵ（制御手段）１と、描画部２と、映像信号処理部（制御手段）３と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４及びＬＣＤ制御部５と、バックライト６及びバックライト制御部（発光量切替手段）７と、スイッチ８ａ，８ｂ（入力切替手段）と、パルス発生器９とを備えている。ＣＰＵ１は、表示装置１０全体の動作制御を行う処理装置である。ＣＰＵ１は、操作スイッチ１０ａからの入力を受け付け、また空調機器など他の車載機器に対して制御信号を出力する。ＣＰＵ１には、描画部２が接続されている。

描画部２は、上述の操作画面などの画像データを生成する。描画部２は、それぞれが電気接続された描画回路及び画像メモリ（何れも図示せず）などを備えている。描画回路はＡＳＩＣなどのＩＣチップからなり、画像メモリはＥＥＰＲＯＭからなる。描画回路は、ＣＰＵ１からの表示指令信号に応答して画像メモリから所定の画像を読み出し、画像データを出力する。描画部２は、スイッチ８ａを介して映像信号処理部３に接続されている。

スイッチ８ａは、２つの入力端子と、一つの出力端子とを有しており、出力端子に電気的に接続する端子を、２つの入力端子の間で切り替えるスイッチである。入力端子には描画部２及び車載カメラ２０が接続され、出力端子には映像信号処理部３が接続されている。スイッチ８ａは、信号出力部４０が出力した切替信号が直接入力されており、切替信号の入力の有無に応じて、出力端子と接続する入力端子を切り替える。

具体的には、切替信号が入力された場合、スイッチ８ａは、車載カメラ２０と映像信号処理部３とを接続し、車載カメラ２０から出力された画像データを映像信号処理部３に出力する。切替信号が入力されない場合、スイッチ８ａは、描画部２と映像信号処理部３とを接続し、描画部２から出力された画像データを映像信号処理部３に出力する。なお、スイッチ８ａは、ＣＰＵ１など表示装置１０が備える各部とは独立して動作するようになっており、スイッチ８ａ内に切替制御用のＩＣチップを備えていてもよいし、切替信号が入力されたときに電磁力を発生させ、出力するデータを切り替える構成であってもよい。また、スイッチ８ａ，８ｂは、ユーザーの切替操作によっても切り替えられるように構成してもよい。

映像信号処理部３は、描画部２又は車載カメラ２０から入力した画像データに基づいて生成した映像信号をＬＣＤ制御部５に出力する。ＬＣＤ４は、液晶表示装置であって、ＬＣＤ制御部５は、映像信号処理部３から出力された映像信号に基づいて、ＬＣＤ４に画像表示する。ＬＣＤ４に表示される画像は、カメラ画像又は操作画面である。

バックライト制御部７は、ＬＣＤ４の背面に設置されたバックライト６の発光量を調節する。バックライト制御部７は、周囲の明暗によって、ＬＣＤ４の表示画像が視認しやすいようバックライト６の発光量を調節する。例えば、バックライト制御部７は、夜間の場合、バックライト６の輝度を下げ、昼間の場合は輝度を上げる。このバックライト制御部７は、スイッチ８ｂを介してＣＰＵ１及びパルス発生器９が接続されており、何れか一方からＰＷＭ制御される。

スイッチ８ｂは、スイッチ８ａと同様の構成をしており、信号出力部４０から入力される切替信号に基づいて、パルス発生器９及びＣＰＵ１の一方と、バックライト制御部７とを電気的に接続する。切替信号が入力された場合、スイッチ８ｂは、パルス発生器９とバックライト制御部７とが接続するように切り替える。また、切替信号が入力されない場合、スイッチ８ｂは、ＣＰＵ１とバックライト制御部７とが接続するように切り替える。

パルス発生器９は、昼夜判定部５０からの判定結果が入力され、判定結果に対応する電流値を用いて、バックライト制御部７をＰＷＭ制御する。昼夜判定部５０が昼間であると判定した場合、パルス発生器９は、周囲が明るくてもＬＣＤ４が視認可能な輝度となるよう、バックライト制御部７をＰＷＭ制御する。また、昼夜判定部５０が夜間であると判定した場合、パルス発生器９は、周囲が暗くてもＬＣＤ４が視認可能な輝度となるよう、バックライト制御部７をＰＷＭ制御する。パルス発生器９が用いる電流値は、予め設定されている。

次に、車載表示システムの動作について説明する。図２は、車載表示システムの動作を示すフローチャートである。

例えばイグニッションスイッチ又はエンジンスターターキーがオンされたときに、表示装置１０は動作を開始し、操作画面を表示する（Ｓ１）。この状態で、表示装置１０は空調機器など他の車載機器の操作が可能となる。そして、車両状態取得部３０が変速機のギア位置を取得し、ギア位置がリバース（Ｒ）である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、信号出力部４０から表示装置１０に切替信号が出力される（Ｓ３）。ギア位置がリバース（Ｒ）でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、信号出力部４０は出力しないため、表示装置１０は、操作画面を表示し続ける。

信号出力部４０から表示装置１０へ切替信号が出力された場合、切替信号はスイッチ８ａに入力され、車載カメラ２０と映像信号処理部３とが電気的に接続される。これにより、表示装置１０のＬＣＤ４には、カメラ画像が表示される（Ｓ４）。このように、バック走行を行う際に、運転者は表示画像の切替操作を行うことなく、ギアをリバースに入れるだけで、表示装置１０に車両後方の画像を表示することができる。表示画像を切り替えるスイッチ８ａは、ＣＰＵ１及び映像信号処理部３とは独立して動作するため、ＣＰＵ１などにバグが発生しても、表示画像が切り替わらずに操作画面が表示し続けることをなくすことができる。

切替信号はスイッチ８ｂにも入力され、パルス発生器９とバックライト７とが接続される。これにより、バックライト制御部７は、パルス発生器９によりＰＷＭ制御され、バックライト６の発光輝度が調節される（Ｓ５）。このとき、パルス発生器９は、昼夜判定部５０からの判定結果に応じてバックライト制御部７をＰＷＭ制御する。このように、表示装置１０にカメラ画像を表示するとき、周囲の照度に適した輝度でバックライトを発光させるため、表示装置１０の視認性を向上させることができる。表示画像を切り替えるスイッチ８ａと同時にスイッチ８ｂも切り替え、バックライト制御部７をＣＰＵ１とは別のパルス発生器９で輝度を調節することで、バックライト６の輝度が調節されずにカメラ画像の視認性が低下するおそれをなくすことができる。

表示装置１０がカメラ画像を表示した後、車両状態取得部３０が取得したギア位置がリバース（Ｒ）である限り（Ｓ６：ＹＥＳ）、表示装置１０は、カメラ画像を表示し続ける。ギア位置がリバース（Ｒ）でなくなった場合（Ｓ６：ＮＯ）、信号出力部４０は、切替信号の出力を停止する（Ｓ７）。これにより、スイッチ８ａは、描画部２と映像信号処理部３とを電気的に接続し、スイッチ８ｂは、ＣＰＵ１とバックライト制御部７とを電気的に接続する。表示装置１０は、カメラ画像から表示画面を切り替え、操作画面を表示する（Ｓ８）。

以上説明したように、本実施形態では、表示装置１０が備えるＣＰＵ１などとは独立して動作するスイッチ８ａ，８ｂを用いて、表示画像の切り替えを行うことで、他の画像（操作画面）が表示されているにも拘らず、カメラ画像が表示されないといった不具合を抑制することができる。カメラ画像を確実に表示することで、走行の安全性を向上させることができる。車載カメラ２０が車両後方を撮像した場合、運転者は、バック走行時に運転者が確認し難い車両後方をより確実に確認できる。車載カメラ２０が車両前方を撮像した場合、運転者は、発車時に車両直前に人などの障害物がないかを確認できる。また、車載カメラ２０が車両側方を撮像した場合、左折時又は右折時に人などを巻き込むおそれがないかを確認することができる。

なお、ウォッチドッグＩＣを用いて、ＣＰＵ１が正常に動作しているか否かを監視するようにしてもよい。図３は、ウォッチドッグＩＣを用いた表示装置１０の構成の一部を示すブロック図である。ＣＰＵ１にウォッチドッグ（以下、Ｗ／Ｄと言う）１１を接続している。そして、Ｗ／Ｄ１１は、ＣＰＵ１に異常があったときにＣＰＵ１及びスイッチ８ｂに対してリセット信号を出力する。リセット信号が入力されたＣＰＵ１及びスイッチ８ｂは、再起動する。このように、ＣＰＵ１を監視して、異常があったときに再起動させることで、表示装置１０の異常発生を抑制することができる。

また、車両状態に応じて信号出力部が出力した切替信号に従ってスイッチ８ａ，８ｂを切り替えるようになっているが、例えばイグニッションスイッチがオンとなったときにスイッチ８ａ，８ｂを切り替え、車両前方のカメラ画像を表示するようにしてもよい。この場合、図１に示す車両状態取得部３０及び信号出力部４０を備える必要がなくなる。

以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。

１ ＣＰＵ
２ 描画部
３ 映像信号処理部
４ ＬＣＤ
６ バックライト
８ａ，８ｂ スイッチ
２０ 車載カメラ
４０ 信号出力部

Claims (9)

1. 車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段を備え、入力された画像信号に基づいて画像を表示する表示装置において、
   前記入力切替手段を切り替える切替信号を受け付ける受付手段と、
   該受付手段が受け付けた切替信号に基づく前記入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 車載カメラと、
   車両周辺画像に係る画像信号の入力及び遮断を切り替える入力切替手段を有し、入力された画像信号に基づいて画像を表示する車載表示装置と
   を備える車載表示システムにおいて、
   前記車載表示装置は、
   前記入力切替手段を切り替える切替信号を受け付ける受付手段と、
   該受付手段が受け付けた切替信号に基づく前記入力切替手段の切替制御とは異なる制御を行う制御手段と
   を有することを特徴とする車載表示システム。
3. 車両状態を取得する車両状態取得手段と、
   該車両状態取得手段が取得した車両状態に応じて、前記表示装置に前記切替信号を出力する出力手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車載表示システム。
4. 前記車載表示装置以外の車載装置
   をさらに備え、
   前記出力手段は、
   前記車載装置に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車載表示システム。
5. 前記車載表示装置は、
   表示面を有する表示パネルへ光を発するバックライトと、
   前記受付手段による切替信号の受け付けに連動して、前記バックライトの発光量を切り替える発光量切替手段と
   を有することを特徴とする請求項２から４の何れか一つに記載の車載表示システム。
6. 前記車載カメラは、車両後方を撮像するよう設置されており、
   前記車両状態取得手段は、
   変速機のギア位置を取得し、
   前記出力手段は、
   取得したギア位置がリバースの場合、切替信号を出力するようにしてある
   ことを特徴とする請求項３から５の何れか一つに記載の車載表示システム。
7. 前記車載カメラは、車両側方を撮像するよう設置されており、
   前記車両状態取得手段は、
   方向指示器が作動したことを検知し、
   前記出力手段は、
   前記方向指示器が作動したことを検知した場合、切替信号を出力するようにしてある
   ことを特徴とする請求項３から５の何れか一つに記載の車載表示システム。
8. 前記車載カメラは、車両前方を撮像するよう設置されており、
   前記車両状態取得手段は、
   変速機のギア位置、及び車速度を取得し、
   前記出力手段は、
   取得したギア位置がドライブであり、かつ、取得した車速度が所定値以下である場合、切替信号を出力するようにしてある
   ことを特徴とする請求項３から５の何れか一つに記載の車載表示システム。
9. 車両周囲の明暗を判定する明暗判定手段
   をさらに備え、
   前記発光量切替手段は、
   前記明暗判定手段の判定結果に応じて発光量を切り替えるようにしてある
   ことを特徴とする請求項５から８の何れか一つに記載の車載表示システム。

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