JP2019048521A - 報知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動運転時又は運転支援時において走行環境に基づいた報知により、乗員が周辺監視を行っていなくとも乗員の走行環境の理解を促進する報知装置を提供すること。【解決手段】報知装置は、周辺環境を検知する検知部を備える車両に設けられる報知装置において、前記車両の自動運転制御又は運転支援制御と、前記車両の駆動制御とを行う運転制御部を備え、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両の略後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速制御を行う。【選択図】図2

Description

本発明は、報知装置、特に自動運転時又は運転支援時に乗員による走行環境の理解を促進可能な報知装置に関する。
自動運転車両における自動運転時に乗員が安心を覚えるために、障害物が近付いた場合に、障害物マークと注意喚起マークと進行方向マークとを車両前方の風景に重ねて表示するHUD装置を備えた車両用表示装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2017−091115号公報
車両の乗員は、例えばドライバーとして手動で運転を行うときはフロントウィンドウを通した前方の周辺環境の監視を行っている。なお、自動運転時又は運転支援時には、乗員は車両に運転の主導権を渡すことになるので、乗員の周辺監視を行う必要性が低下し、走行中の周辺環境への意識が低減する可能性がある。
上述したような従来の車両用表示装置は、自動運転時に先行車などの対象物に対処する際の注意を促す表示は可能であるものの、自動運転制御として適宜の対象物への対処を行う場合以外で乗員に注意を促すものではなかった。つまり、自動運転時又は運転支援時に、単に通常走行している状態での乗員への注意喚起を行うものではなかった。
よって、本発明が解決しようとする課題は、自動運転時又は運転支援時において走行環境に基づいた報知により、乗員が周辺監視を行っていなくとも乗員の走行環境の理解を促進する報知装置を提供することである。
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る報知装置は、周辺環境を検知する検知部を備える車両に設けられる報知装置において、前記車両の自動運転制御又は運転支援制御と、前記車両の駆動制御とを行う運転制御部を備え、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両の略後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速制御を行う。
本発明に係る報知装置において、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両と同一車線の後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速を行うように制御することが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両と別車線の後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速及び制動の少なくとも一方を行うように制御することが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部は前記車両の略前方又は別車線の側方に他車両を検知した場合、前記車両の制動を行うように制御することが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部は前記車両の略後方及び略前方に他車両を検知した場合、前記車両の制動を行うように制御することが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両が、回避が必要となる危険因子が無い又は少ない状態である通常走行状態であるときに、前記運転制御部による前記車両の制御が行われることが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両が、回避が必要となる危険因子が検知されたとき、又は前記危険因子に対応する制御が行われているときに、前記運転制御部による前記車両の制御が行われることが好ましい。
本発明に係る報知装置において、前記運転制御部は、前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両に所定の対象物に対応する対応制御が必要となったときに、前記対応制御を優先して行うことが好ましい。
本発明によると、自動運転状態又は運転支援状態であるときに、略後方に他車両が検知されると自車両の加速制御を行って乗員に加速度を体感させることで目視に依らない報知を行い、自車両の状態、状況に乗員の意識を向けさせる。これにより、乗員による周辺監視への集中力が低下し得る状況である車両の自動運転状態又は運転支援状態において、乗員が周辺監視を行っていなくとも乗員の走行環境の理解を促進可能な報知装置を提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る報知装置を示すブロック図である。 図2は、図1に示した報知装置を用いる車両走行状況の一例を俯瞰して示す概略図である。 図3は、図1に示した報知装置を用いる際の制御フローについて示すフローチャート図である。 図4は、図3に示した制御フローの走行環境とは異なる走行環境下で図1に示した報知装置を用いる場合の制御フローについて示すフローチャート図である。 図5は、図3に示した制御フローの走行環境とは異なる走行環境下で図1に示した報知装置を用いる場合の制御フローについて示すフローチャート図である。 図6は、図3に示した制御フローの走行環境とは異なる走行環境下で図1に示した報知装置を用いる場合の制御フローについて示すフローチャート図である。
本発明に係る報知装置の一実施形態について、図1〜図3を参照しつつ説明する。
なお、図1は、本発明の一実施形態に係る報知装置1を示すブロック図である。また、図2は、図1に示した報知装置1を用いる車両走行状況の一例を俯瞰して示す概略図である。図3は、図1に示した報知装置1を用いる際の制御フローについて示すフローチャート図である。
図1に示すように、報知装置1は、運転制御部10を備える。また、報知装置1が設けられる車両は、図1に示すように、検知部20及び車両駆動部30を備える。本実施形態においては、検知部20は検知部20が検知した情報を運転制御部10に対して出力可能であり、運転制御部10は車両駆動部30に対して駆動信号を出力可能になっている。
運転制御部10は、車両の自動運転制御又は高度運転支援制御を行うと共に、車両駆動部30に駆動信号を出力することで車両の駆動制御を行う。
車両の自動運転制御及び高度運転支援制御は、車両の加減速及び操舵の主導権の全部又は大部分を車両側で保持して車両を駆動させることで行う。基本的には、運転制御部10による自動運転制御及び高度運転支援制御は上記主導権の保持度合いに応じて複数のレベルに区分され、周辺環境などに応じて運転制御部10が運転制御レベルを変更することになる。この運転制御レベルとしては、例えばNHTSAなどが採用しているSAE J3016(2016)において定義された自動運転レベルを用いることができる。なお、SAE J3016によると、いわゆる自動運転と呼ばれるのはSAEレベル3〜5である。
本実施形態では運転制御部10は経時的に変化し続ける周辺環境に応じた走行シナリオを構築及び更新し続ける。なお、走行シナリオの構築のための周辺環境に係る情報は、検知部20により検知した情報を用いることができる。
運転制御部10としては、通常の自動運転車両又は運転支援車両で用いられる制御用演算処理装置などを用いることができる。本実施形態における運転制御部10は、既存の演算処理装置を用いることはできるが、図2及び図3を参照しつつ後述するように、特定の走行環境下で車両駆動部30の特定の駆動制御を行うようになっている。
車両駆動部30は、速度調整部31及び操舵部32を有する。速度調整部31は、車両の加速及び制動を行うことで車両の速度を調整する。操舵部32は、車輪の向きを調整することで車両の進行方向を調整する。
速度調整部31としては、乗員側が手動運転時に操作可能なアクセル及びブレーキ、車両側がエンジン制御を行うECU(エンジンコントロールユニット)などを用いることができる。操舵部32としては、乗員が操作可能なステアリング装置、車両側が制御を行うステアリングバイワイヤシステムなどを用いることができる。
検知部20は、車内外の状況、状態、環境などを検知する部材であり、少なくとも車両の周辺環境、好ましくは自車両及び他車両の車両状態などを検知する部材である。車両の周辺環境に係る検知対象としては、他車両及び障害物などを挙げることができる。車両状態に係る検知対象としては、自車両及び他車両の位置、進行方向、速度及び加速度などを挙げることができる。
検知部20としては、具体的には各種センサ、カメラなどを用いることができ、周辺環境の検知には通信装置を介して外部から情報を取り込むこともできる。
ここで、図2を参照しつつ、本実施形態に係る報知装置1を用い得る走行環境について説明する。図2に示す複数台の車両は、いずれも図面上方である前方に向かって走行している状態である。図2の略中央部に示した車両Aは自車両であり、自車両Aの周囲を走行する車両B、C、D、E及びFは他車両である。他車両B、C及びDは自車両Aの略後方を走行し、他車両Eは自車両Aの略前方又は前方を走行し、他車両Fは自車両Aの側方を走行している。
なお、自車両Aに対して他車両が走行する後方、前方及び側方の領域区分としては、本発明の目的が達成される限り適宜に定義付け可能であり、例えば自動運転車両などに装着される各種センサ及びカメラにおいて後方検知用、前方検知用及び側方検知用のそれぞれで検知可能な領域で区分けすることができる。つまり、後方検知用センサなどで検知される車両は、自車両Aに対して後方を走行する他車両となり、前方検知用センサなどで検知される車両は、自車両Aに対して前方を走行する他車両となり、側方検知用センサなどで検知される車両は、自車両Aに対して側方を走行する他車両となる。
自動運転制御及び運転支援制御には、周囲を走行する車両及び障害物などの様々な対象物に起因する危険因子を回避するための対応制御と、回避が必要となる危険因子が無い又は少ないことで対応制御が不要な場合に通常に走行するための運転制御である通常走行制御とが含まれる。図2に示した自車両Aと他車両B〜Fとは、それぞれ相互に安全に走行可能な車間距離を維持しており、自車両Aが他車両B〜Fを速やかに回避しなければ車両接触などの危険が生じる状況ではない。つまり、図2に示す走行環境では、自動運転制御及び運転支援制御における通常走行制御が行われている状態、つまり通常走行状態で自車両Aが走行可能となっている。なお、危険因子は、検知部20が検知する様々な対象物において、自車両を回避させなければ安全な走行を維持することができないと判断されるものである。
上記運転制御部10によって車両の自動運転制御又は高度運転支援制御が行われている状態で、例えば自動車専用道路などを走行している場合、交差点、他車両、歩行者などが存在し得る一般道路に比べると自車両の周辺環境の変化が少ない。しかしながら、自動運転制御時又は運転支援制御時であっても手動運転時と同様に、乗員による周辺環境の監視は必要となる。乗員による変化の少ない周辺環境の監視を、集中力を維持しつつ継続して行うことは難しい。周辺監視に対する乗員の集中力が低下していると、HUDなどを用いた目視に依る注意喚起表示を車室内で行って報知したとしても、乗員が表示に気付かない可能性がある。
次に、図1に示した報知装置1を用いる際の制御フローについて、フローチャート図として示した図3を参照しつつ説明する。
先ず、車両駆動部30に出力される車両の加減速及び操舵に係る駆動信号に基づいて、自動運転制御又は運転支援制御の有無を運転制御部10が判別する(ステップS1)。本工程では、運転制御部10自体が行う制御の有無を判別するだけであるので駆動信号の有無で判別可能である。運転制御部10が車両駆動部30に対して運転の主導権の全部又は大部分を担うことのできる駆動信号を出力している場合は、車両の自動運転制御状態又は運転支援制御状態であると判別可能であるので、次工程に移る(ステップS1のYES)。このような駆動信号を出力していない場合は、本制御フローは完了する(ステップS1のNO)。
次いで、運転制御部10による車両の自動運転制御又は運転支援制御が行われ、かつ通常走行制御状態であるか否かを運転制御部10が判別する(ステップS2)。本工程でも、前工程(ステップS1)と同様に、運転制御部10自体が行う制御の有無を判別するものであるので、車両駆動部30に対して通常走行制御状態に係る駆動信号が出力されている場合、又は、車両の周辺環境の中に回避などの対応制御が必要となる障害物などが無い場合は、通常走行制御状態であると判別することができるので、次工程に移る(ステップS2のYES)。通常走行制御に係る駆動信号を出力していない場合、又は、検知部20で障害物などが検知されて対応制御に係る信号を出力している場合は、本制御フローは完了する(ステップS2のNO)。
続いて、自車両の略後方における他車両の有無を判別する(ステップS3)。本工程では、検知部20が自車両の略後方に他車両を検知した場合は、次工程に移る(ステップS3のYES)。検知部20が自車両の略後方に他車両を検知しない場合は、通常走行制御状態を維持しつつ本制御フローは完了する(ステップS3のNO)。
なお、自車両の略後方を走行する他車両としては、例えば図2に示した他車両B、C及びDを挙げることができる。本実施形態では車線に依らず自車両の後方側を検知する後方用検知部で検知され得る他車両であれば、自車両の略後方を走行しているものとする。
他車両が略後方に走行していると判別された車両は(ステップS3のYES)、運転制御部10が車両駆動部30に対して自車両の加速制御を行う(ステップS4)。本工程によって、図2に示した他車両B、C及びDなどのような他車両が略後方に検知されたときに、自車両の加速制御を行うことで乗員に加速度を体感させることができる。乗員に加速度を体感させることが視覚、聴覚に依らない報知となるので、加速度を体感した乗員は何が起こったのかと自車両の状態及び状況に意識が向くこととなる。すなわち、自車両の走行環境に乗員の意識が向くこととなる。
通常走行制御状態では走行環境の変化が少ないので、乗員による周辺監視への集中力が低下し易い。報知装置1の報知形態によって、乗員が周辺監視を行っていなくとも又は周辺監視の精度が低下していても乗員の走行環境の理解を促進することができる。
なお、上記実施形態では自動運転制御又は高度運転支援制御が行われている自車両Aが通常走行状態であるときに自車両Aの加速制御を行っていたが、本発明においては対応制御で回避などを行うべき所定の対象物が検知されたとき、又は対応制御が行われているときに自車両の加速制御などの速度調整制御を行うようにしても良い。これにより、通常走行状態よりも周辺環境に意識を向けさせるべき状況下で乗員に周辺監視を促すことができるので好ましい。
適宜のセンサ又はカメラなどで他車両又は障害物などの対象物を検知した場合、加減速及び操舵などによって、その対象物を回避するなどの対応制御が必要となる。緊急時に車両側から乗員側に運転の主導権を渡す可能性に鑑みれば、対象物が自車両に接近して対応制御が行われている状態になって初めて乗員に走行環境の理解を促したのでは、乗員による手動運転に切り替わったときに対象物への対応が遅れる可能性がある。よって、本発明に係る報知装置は、通常走行制御状態で車両の加速制御を行って乗員の走行環境の理解を促すことで、対応制御が行われる状況に対して乗員を備えさせることができる。
なお、対応制御が運転シナリオに組み込まれたとき、又は対応制御が開始されたときには、本発明に係る報知装置による制御に対して、車両の加速解除を強制させる制御を上書きして行うのが好ましい。これは、本発明に係る報知装置による制御に対して対応制御を優先させることになる。具体的には、対応制御の必要性が生じたとき又は行われたときに、車両の加速を中止すると共に、車両の加速制御前に行っていた運転操作を継続するのが好ましい。これにより、自車両及び乗員が加速制御前の通常走行制御が行われていた状態にほぼ戻すことができる。つまり、加速制御前の走行環境と対応制御を行う必要の生じた現状の走行環境とが加速制御の中止によって変化が小さくなることでズレを小さくすることができ、乗員による違和感無く、シームレスな走行環境の理解につながる。
なおこの場合、上述した回避すべき所定の対象物が検知されたとき又は対応制御が行われているときに自車両の速度調整制御を行うという制御の後に、本形態の上書き制御を行うのが好ましい。これにより、乗員による周辺監視への集中力を取り戻させた上で、違和感の無い走行環境の理解の促進が可能となる。
本実施形態では、図3に示したように自動運転制御又は高度運転支援制御の有無と通常走行制御の有無とをステップS1及びS2に分けて判別しているが、本発明においては乗員の集中力が低下し得る状況が判別可能である限り、1工程で判別を完了させても良い。
本発明において自車両の加速制御の継続時間及び加速度合いは、乗員が加速度を体感可能な時間及び度合いであれば適宜に設定することができる。
続いて示す図4〜6は、図3に示した制御フローの走行環境とは異なる走行環境下で図1に示した報知装置1を用いる場合の制御フローについて示すフローチャート図である。
図4に示す制御フローでは、自車両の略後方を走行する他車両を走行車線で区分して別の制御を行うこととしている。
まず、図4に示すように、自動運転制御又は高度運転支援制御が行われ、かつ通常運転制御状態であるか否かを運転制御部10が判別する工程(ステップS1及びステップS2)と、自車両の略後方における他車両の有無を運転制御部10が判別する工程(ステップS3)とは、図3に示した制御フローと同様である。
次に、図2に示す他車両B、C及びDのように自車両Aの略後方に他車両が検知された場合(ステップS3のYES)、前工程(ステップS3)で検知された他車両が自車両と同一車線を走行しているか否かを運転制御部10が判別する(ステップS5)。本工程では、検知部20の検知結果に基づいて、上記他車両Bと自車両Aとの関係のように検知された他車両が自車両と同一車線を走行している場合、次工程に移る(ステップS5のYES)。他車両が自車両と同一車線を走行している場合(ステップS5のYES)は、図3に示した制御フローと同様に、自車両の加速制御を行う(ステップS4)。
なお、上記他車両C及びDと自車両Aとの関係のように検知された他車両が自車両と同一車線を走行していない場合、つまり別車線を走行している場合(ステップS5のNO)は、自車両の加速制御及び制動制御の少なくとも一方を行う(ステップS41)。
自車両の加速制御(ステップS4)であっても、自車両の加速制御又は制動制御(ステップS41)であっても、乗員に加速度を体感させることができるので、乗員による走行環境の理解を図ることができる。後方の他車両が同一車線を走行している場合は、仮に他車両が異常接近してきた場合であっても、自車両の加速制御から他車両を回避するための対応制御に移行し易い。また、後方の他車両が別の車線を走行している場合は、仮に他車両が異常接近してきた場合であっても、車線が異なるので同一車線の場合に比べて回避の緊急性が低いことから、必ずしも加速制御を行う必要は無く、制動制御であっても良い。また、別車線の場合は一旦加速制御を行った上で制動制御を行うこと、逆の順序でも良いが加速度に変化を生じさせることで、同一車線の場合と体感的に区別可能なようにしても良い。
なお、本発明における自車両の制動制御は、ブレーキを用いて減速する形態だけでなく、加速制御を解除する形態、一定速度を維持する運転制御を解除する形態なども含むこととする。
続いて図5に示す制御フローでは、他車両の走行位置に応じて別の制御を行うこととしている。
まず、図5に示すように、自動運転制御又は高度運転支援制御が行われ、かつ通常運転制御状態であるか否かを運転制御部10が判別する工程(ステップS1及びステップS2)と、自車両の略後方における他車両の有無を運転制御部10が判別する工程(ステップS3)とは、図3に示した制御フローと同様である。
次に、図2に示す他車両B、C及びDのように自車両Aの略後方に他車両が検知された場合(ステップS3のYES)は、自車両の加速制御を行う(ステップS4)。
また、自車両の略後方には他車両は検知されない場合(ステップS3のNO)に、自車両の前方又は側方における他車両の有無を運転制御部10が判別する(ステップS6)。本工程では、検知部20の検知結果に基づいて、図2に示す他車両E又はFのように自車両Aの前方又は側方に他車両が検知される場合は(ステップS6のYES)、自車両の制動制御を行う(ステップS42)。自車両の制動制御によって乗員に制動に起因する加速度を体感させることができるので、乗員による走行環境の理解を促進することができる。
なお、自車両の略後方、前方及び側方のいずれにも他車両が検知されない場合は(ステップS6のNO)、自車両に加速制御及び制動制御を行うことなく、通常走行制御を維持して本制御フローは完了する。
図5に示す実施形態では、自車両の前方又は側方に他車両が走行している場合には、自車両の制動制御を行うこととしている。特に前方を走行する他車両と自車両とが異常接近した場合であっても、自車両の制動制御から前方の他車両を回避するための対応制御に移行し易いので好ましい。
続いて図6に示す制御フローでは、他車両の走行位置に応じて制御の優先順位を設定している。
まず、図6に示すように、自動運転制御又は高度運転支援制御が行われ、かつ通常運転制御状態であるか否かを運転制御部10が判別する工程(ステップS1及びステップS2)と、自車両の略後方における他車両の有無を運転制御部10が判別する工程(ステップS3)とは、図3に示した制御フローと同様である。
次に、図2に示す他車両B、C及びDのように自車両Aの略後方に他車両が検知された場合(ステップS3のYES)は、自車両の前方又は側方における他車両の有無を運転制御部10が判別する(ステップS6)。
なお、自車両の略後方には他車両は検知されない場合は(ステップS3のNO)、本制御フローは完了する。
図2に示す他車両E又はFのように自車両Aの前方又は側方に他車両が検知される場合は(ステップS6のYES)、自車両の制動制御を行う(ステップS42)。また、自車両の略後方には他車両が検知され、かつ前方及び側方には他車両が検知されない場合は(ステップS6のNO)、自車両の加速制御を行う(ステップS4)。
これにより、自車両の制動制御又は加速制御によって乗員に制動又は加速に起因する加速度を体感させることができるので、乗員による走行環境の理解を促進することができる。
図6に示す実施形態では、自車両の略後方よりも前方又は側方を走行する他車両に対応する制御を優先して行うこととしている。これは、自車両に必要となる対応制御の緊急度合いに鑑みると、略後方を走行する他車両と自車両との異常接近が生じた場合に比べて、特に前方を走行する他車両と自車両との異常接近が生じた場合の方が、緊急度合いが高くなる可能性があるので、自車両の制動制御を優先して行うのが好ましい。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
1:報知装置、10:運転制御部、20:検知部、30:車両駆動部、31:速度調整部、32:操舵部、A:自車両、B〜F:他車両

Claims (8)

  1. 周辺環境を検知する検知部を備える車両に設けられる報知装置において、
    前記車両の自動運転制御又は運転支援制御と、前記車両の駆動制御とを行う運転制御部を備え、
    前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両の略後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速制御を行う、
    報知装置。
  2. 前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両と同一車線の後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速を行うように制御する、
    請求項1に記載の報知装置。
  3. 前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部が前記車両と別車線の後方に他車両を検知した場合、前記車両の加速及び制動の少なくとも一方を行うように制御する、
    請求項1又は2に記載の報知装置。
  4. 前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部は前記車両の略前方又は別車線の側方に他車両を検知した場合、前記車両の制動を行うように制御する、
    請求項1〜3のいずれかに記載の報知装置。
  5. 前記運転制御部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部は前記車両の略後方及び略前方に他車両を検知した場合、前記車両の制動を行うように制御する、
    請求項1〜4のいずれかに記載の報知装置。
  6. 前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両が、回避が必要となる危険因子が無い又は少ない状態である通常走行状態であるときに、前記運転制御部による前記車両の制御が行われる、
    請求項1〜5のいずれかに記載の報知装置。
  7. 前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両が、回避が必要となる危険因子が検知されたとき、又は前記危険因子に対応する制御が行われているときに、前記運転制御部による前記車両の制御が行われる、
    請求項1〜6のいずれかに記載の報知装置。
  8. 前記運転制御部は、前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている前記車両に所定の対象物に対応する対応制御が必要となったときに、前記対応制御を優先して行う、
    請求項1〜7のいずれかに記載の報知装置。

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