JP2021170235A - 車載器、運転支援システム、及び運転支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1)荷物を保持して昇降可能な荷物保持部を有する荷役車両に搭載された車載器であって、
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知する接近検知部と、
前記荷物保持部の高さ及び傾きの少なくともいずれか一方を示す荷物保持情報を検出する車両監視部と、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記荷物保持情報が規定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて所定の警報信号を生成する制御部と、
を備える。
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記走行速度が閾値以上か否かを判定し、前記閾値以上である場合に警報信号を生成する
上記(1)に記載の車載器。
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記リフト量及び前記チルト角の少なくともいずれか一方が前記規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に、警報信号を生成する
上記(1)又は(2)に記載の車載器。
前記制御部は、前記荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いて判定する
上記(1)から(3)のいずれか一に記載の車載器。
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部が撮像した画像に基づいて、前記マーク又は前記色彩を認識して、特定荷物を検出する特定荷物検出部、を備え、
前記制御部は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
上記(1)〜(4)のいずれか一に記載の車載器。
前記タグに近接して前記荷物情報を読み取る読取部と、
前記荷物情報に基づいて特定荷物であることを検出する特定荷物検出部と、を備え、
前記制御部は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
上記(1)〜(4)のいずれか一に記載の車載器。
前記荷役車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記荷役車両の前後方向における傾きであるピッチ角を取得するピッチ角取得部と、
取得された前記ピッチ角の単位時間当たりの変化量の絶対値が、規定値以上であることを検知する変化量検知部と、
前記規定値以上であると検知された地点の前記位置情報を、対象地点として記憶する対象地点記憶部と、
を備える車載器。
上記(7)に記載の車載器である第二車載器と、
前記第二車載器から前記第二車載器が保持している前記対象地点の情報を収集する管理装置と、
を備える運転支援システム。
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知するステップと、
前記荷物保持部に対する操作状態を示す操作情報を検出するステップと、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記操作情報が規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に警報信号を生成するステップと、
を実行させる運転支援プログラム。
<システムの構成>
本発明の一実施形態における運転支援システムのハードウェア構成を図1に示す。図1に示した運転支援システムは、主としてフォークリフトのような荷役車両を運転して荷物の運搬作業を行う場合の運転支援のために利用される。
速度I/F12Aは、車両側に搭載されている車速センサ51の出力する車速パルス信号を入力するための機能を有する。エンジン回転I/F12Bは、車両側から出力されるエンジン回転パルス信号を入力するための機能を有する。外部入力I/F13は様々な外部信号の入力に利用される。
カメラI/F16は、車載カメラ23を接続するための機能を有している。すなわち、車載カメラ23が出力する映像信号を取り込んでコンピュータの処理に適した所定のデジタル画像データに変換する機能を有している。
表示部27は、車載器10の操作に必要な文字などの可視情報や、運転操作に関する注意喚起の情報などを運転者が視認できるように表示するために利用できる。
通信部24は、この車載器10とアクセスポイント80との間でデータ通信するための無線通信機能を提供する。
揮発メモリ26Bは、制御部11が処理中に生成するデータなどを一時的に保持するために利用される。
表示部33は、各荷役車両の稼働管理に利用可能な様々な情報を表示することができる。記憶部34は、各荷役車両に搭載された車載器10が生成したデータを取得して管理することができる。
作業中のフォークリフトの外観及び荷物の例を図2に示す。図2において左側がフォークリフトの前進方向を表し、右側が後退方向を表している。
荷物などを撮影するための車載カメラ23とフォークリフト90との関係の代表例を図3に示す。
図2に示したフォークリフト90の走行時基本姿勢を図4に示す。
フォークリフト90が走行する際には、基本的な注意点として、爪91等が地面をこすらないように、図4に示すように爪91をやや持ち上げ、更にフォークを支持する縦向きのマスト93を後方にチルト(傾斜)させる必要がある。
図2に示したフォークリフト90における前後方向のピッチ角変化を図5に示す。
例えば図4のように地面98の傾斜が変化する箇所をフォークリフト90が走行する際には、フォークリフト90の爪91を含む車体全体の前後方向の傾斜角度、すなわちピッチ角が変化する。
図1に示した車載器の動作例−1を図6に示す。図6に示した動作は、上述の特定地点を表す情報をフォークリフト90に搭載した車載器10を用いて自動的に収集するための動作を表している。この車載器10は、自車両であるフォークリフト90のピッチ角変化を検出するためにジャイロセンサ52を備え、現在位置を検出するためにGPS受信部15(又はビーコン受信機)を備え、更に検出した特定地点の情報を登録するための機能を備えている。また、例えばGセンサ28を利用して自車両の進行方向が前進か後退かを識別するための機能を車載器10が搭載している。
ステップS11では、車載器10の制御部11は、自車両の走行速度を監視して、走行開始を検知した場合に次のS12に進む。
図6に示した各ステップS11〜S13については、事務所PC30の制御部31が実行しても良い。但し、その場合はフォークリフト90上の車載器10が検出した車速、ピッチ変化、現在位置、移動方向などの情報を、無線通信で車載器10から事務所PC30に対してリアルタイムで送信する必要がある。
フォークリフトの運転に注意が必要な2種類の箇所における路面とフォークリフトとの関係の具体例を図7(a)及び図7(b)に示す。
図1に示した車載器10の動作例を図8に示す。図8に示した動作は、フォークリフト90の爪91が地面98と接触する事故を防止するための運転支援機能を実現するものであり、例えば制御部11が実行する。また、図8に示した動作を実行する車載器10は、例えば図7(a)及び図7(b)のような特定地点の位置情報を、例えば不揮発メモリ26A上に保持している。なお、図8に示した動作を行う車載器10と、図6に示した動作を行う車載器は、それぞれ個別の車載器として構成しても良いし、両者の機能を一体化した1台の車載器10として構成しても良い。
ステップS21では、車載器10の制御部11は、自車両の走行速度を監視して、走行開始を検知した場合に次のS22に進む。
積荷がある状態では、次のS24で予め用意された「積荷あり」専用のしきい値(例えば、チルト角10°、リフト量20cm、車速4km/h)を制御部11が選択する。また、積荷なしの状態では、S25で予め用意された「積荷なし」専用のしきい値(例えば、チルト角8°、リフト量15cm、車速10km/h)を制御部11が選択する。尚、平坦路を通常走行する場合(対象地点に接近していない場合)は、例えば、チルト角5°、リフト量10cm、車速15km/hとされる。
図1に示した車載器10の警報出力機能、すなわち図8に示した動作を実現するために必要な機能上の構成例を図9に示す。
接近検知部304は、特定位置情報保持部302に登録されている様々な特定地点の位置情報と、車両位置検出部303が取得した現在位置とを比較することにより、いずれかの特定地点に接近したか否かを識別する。
リフト爪姿勢検出部306は、自車両であるフォークリフト90の爪91又はマスト93の傾斜角度を表すチルト角を検出する。
荷物種類検出部330は、自車両の爪91で持ち上げている荷物100の種類を検出できる。具体的には、滑りやすい性質を有する特別な荷物を検出するために利用できる。
対象地点登録用の車載器10Bの機能、すなわち図6に示した動作を実現するために必要な機能上の構成例を図10に示す。図10中の各機能は、例えば制御部11の処理により実現できる。
進行方向検知部404は、例えばGセンサ28が出力する信号を処理することにより、自車両の進行方向が前進/後退のいずれであるかを検知する。
記憶データ送信部409は、対象地点記憶部408に登録された各対象地点の位置情報を、例えば定期的に無線通信を利用して事務所PC30へ送信する。
本発明を実施する運転支援システムの構成例を図11に示す。
図11に示した運転支援システムにおいては、1台のフォークリフト90の車両上に警報出力用の車載器10、及び対象地点登録用の車載器10Bの両方が搭載されている。また、特定位置情報保持部302が車載器10に接続され、対象地点記憶部408が車載器10Bに接続されている。
荷物種類検出部330の代表例として、2種類の荷物種類検出部330A、及び330Bの構成を図12に示す。
まず、図12に示した荷物種類検出部330Aについて説明する。
画像処理部331は、車載カメラ23の映像を画像処理して画像認識に適した画像データを生成する。
マーク/色彩検知部333は、パレット画像認識部332が認識したパレット110のパターンの中から、光学タグM1に相当するパターンを抽出する。
この荷物種類検出部330Bを利用する場合には、搬送する荷物100を保持しているパレット110上の一部分に、例えばRFIDのような無線タグ337を装着しておくことを前提とする。この無線タグ337は、パレット110上に載置されている荷物100の種類を表すものであり、具体例としては、運搬する際に滑りやすい物理特性を有する荷物を識別するために利用される。
荷物有無検出部320の代表例として、4種類の荷物有無検出部320A、320B、320C、及び320Dの構成を図13に示す。
画像処理部321は、車載カメラ23から出力される映像を画像認識するのに適した画像データに変換する。
フォークリフト90で運搬する荷物100はある程度の大きさを有しているので、測距センサ325を用いて検知することができる。すなわち、フォークリフト90の車体側に取り付けた測距センサ325を荷物100が配置される方向に向けておくと、爪91上に荷物100が存在するか否かに応じて測距センサ325の検出する距離が変動する。したがって、パレット有無判定部323Cは、測距センサ325が計測した距離に基づいて荷物100の有無を判定できる。
リフト爪位置検出部305の代表例として、3種類のリフト爪位置検出部305A、305B、及び305Cの構成を図14に示す。
フォークリフト90でパレット110と共に荷物100を運搬する際には、爪91で持ち上げられるパレット110が、例えば図3に示した撮影範囲23Aの中に入る。また、パレット110自体の高さは大きくないので、車載カメラ23の映像中に映るパレット110の位置は、爪91の位置と大きな差が無い。また、爪91の昇降に伴ってパレット110が昇降する際には、車載カメラ23の映像中のパレット110の位置が上下方向に変化する。したがって、車載カメラ23の映像に基づいてパレット110の位置及び爪91の上下方向の位置(リフト量)を推定できる。
パレット画像認識部305bは、画像処理部305aが生成した画像データを処理してパレット110に相当するパターンを認識する。
フォークリフト90でパレット110と共に荷物100を運搬する際には、爪91で持ち上げられるパレット110の配置される高さが、爪91の高さと同等になる。そして、爪91の昇降に伴ってパレット110の高さが変化する。したがって、パレット110の高さを検知すれば爪91の高さも推定できる。
フォークリフト90の種類によっては、爪91の位置と関連のある情報を車両側の情報として出力できる場合がある。そのような場合に、リフト爪位置検出部305Cの車両情報取得部305fが、車両側から必要な情報を取得する。車両情報/昇降量変換部305gは、車両情報取得部305fが取得した車両情報に基づいて、爪91の高さ方向の位置、すなわちリフト量を推定する。
リフト爪姿勢検出部306の代表例として、3種類のリフト爪姿勢検出部306A、306B、及び306Cの構成を図15に示す。
チルト角検出部306cは、パレット画像認識部306bが認識したパターン形状の違いや各特徴点座標の違いに基づき、爪91のチルト角を推定する。
このリフト爪姿勢検出部306Bはチルト角センサ306dにより構成される。例えば、フォークリフト90のマスト93やそれを傾斜させる機構にチルト角センサ306dを設置することにより、爪91のチルト角を表す情報を検知することができる。
フォークリフト90の種類によっては、爪91のチルト角に関連のある情報を車両側の情報として出力できる場合がある。リフト爪姿勢検出部306Cの車両情報取得部306eは、そのような車両情報を車両側から取得する。
[1] 荷物(100)を保持して昇降可能な荷物保持部(爪91)を有する荷役車両(フォークリフト90)に搭載された車載器(10)であって、
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知する接近検知部(S22,304)と、
前記荷物保持部の高さ及び傾きの少なくともいずれか一方を示す荷物保持情報を検出する車両監視部(リフト爪位置検出部305,リフト爪姿勢検出部306)と、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記荷物保持情報が規定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて所定の警報信号を生成する制御部(S26〜S33,警報生成制御部310)と、
を備える車載器。
[2] 前記荷役車両の走行速度を検出する速度検出部(S30,走行速度検出部307)を備え、
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記走行速度が閾値以上か否かを判定し(S30)、前記閾値以上である場合に警報信号を生成する(S31)
上記[1]に記載の車載器。
[3] 前記車両監視部は、前記荷物保持部のリフト量及び前記荷物保持部のチルト角の少なくともいずれか一方を、前記荷物保持情報として検出し、
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記リフト量及び前記チルト角の少なくともいずれか一方が前記規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に、警報信号を生成する(S26〜S29)
上記[1]又は[2]に記載の車載器。
[4] 前記警報信号に基づいて警報を出力する出力部(警報出力部311)を備える
上記[1]〜[3]のいずれか一に記載の車載器。
[5] 前記荷物保持部が少なくとも前記荷物を保持しているか否かを検出する荷物検出部(荷物有無検出部320)を備え、
前記制御部は、前記荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いて判定する(S23〜S25,検出条件変更部340)
上記[1]〜[4]のいずれか一に記載の車載器。
[6] 前記荷物又は前記荷物が載置された載置台に、前記荷物の性質を示すマーク又は色彩(光学タグM1)が付された状況下で、
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部(車載カメラ23)が撮像した画像に基づいて、前記マーク又は前記色彩を認識して、特定荷物を検出する特定荷物検出部(荷物種類検出部330A)、を備え、
前記制御部(検出条件変更部340)は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
上記[1]〜[5]のいずれか一に記載の車載器。
[7] 前記荷物又は前記荷物が載置された載置台に、前記荷物の性質を示す荷物情報を記憶したタグ(無線タグ337)が付された状況下で、
前記タグに近接して前記荷物情報を読み取る読取部(タグ情報読取部335)と、
前記荷物情報に基づいて特定荷物であることを検出する特定荷物検出部(荷物種類認識部336)と、を備え、
前記制御部(検出条件変更部340)は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
上記[1]〜[5]のいずれか一に記載の車載器。
[8] 前記荷物検出部(荷物有無検出部320A,320B,320C,320D)は、
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部(車載カメラ23)が撮像した画像に対する前記荷物保持部(パレット110)の認識結果、
前記荷物が近接したことを検知する近接センサ(324)から出力された情報、
前記荷物までの距離を測定する測距センサ(325)から出力された情報、及び
前記荷役車両に備えられた積荷重量計測装置(重量計測装置326)から出力された情報、の少なくともいずれか1つに基づいて、前記荷物保持部が前記荷物を保持していることを検出する
上記[5]に記載の車載器。
[9] 前記車両監視部(リフト爪位置検出部305A,305B,305C)は、
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部(車載カメラ23)が撮像した画像に対する前記荷物保持部(パレット110)の認識結果、
前記荷物保持部の先端までの距離を測定する測距センサ(305d)から出力された情報、及び
前記荷役車両から取得した情報、の少なくともいずれか1つに基づいて、前記リフト量を検出する
上記[3]に記載の車載器。
[10] 前記車両監視部(リフト爪姿勢検出部306A,306B,306C)は、
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部(車載カメラ23)が撮像した画像に対する前記荷物保持部(パレット110)の認識結果、
前記荷物保持部の水平面に対する傾きを検出するチルト角センサ(306d)から出力された情報、及び
前記荷役車両から取得した情報、の少なくともいずれか1つに基づいて、前記チルト角を検出する
上記[3]に記載の車載器。
[11] 荷物(100)を保持して昇降可能な荷物保持部(爪91)を有する荷役車両(フォークリフト90)に搭載された車載器であって、
前記荷役車両の位置情報を取得する位置情報取得部(GPS受信部15,車両位置検出部406)と、
前記荷役車両の前後方向における傾きであるピッチ角を取得するピッチ角取得部(ジャイロセンサ52,車両ピッチ角検出部401)と、
取得された前記ピッチ角の単位時間当たりの変化量の絶対値が、規定値以上であることを検知する変化量検知部(ピッチ角比較部405)と、
前記規定値以上であると検知された地点の前記位置情報を、対象地点として記憶する対象地点記憶部(対象地点登録部407)と、
を備える車載器(10B)。
[12] 上記[1]〜[11]のいずれか一に記載の車載器である第一車載器(車載器10)と、
上記[11]に記載の車載器である第二車載器(車載器10B)と、
前記第二車載器から前記第二車載器が保持している前記対象地点の情報を収集する管理装置(事務所PC30)と、
を備える運転支援システム。
[13] 荷物を保持して昇降可能な荷物保持部を有する荷役車両の運転支援を行う運転支援プログラムであって、コンピュータに、
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知するステップと、
前記荷物保持部に対する操作状態を示す操作情報を検出するステップと、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記操作情報が規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に警報信号を生成するステップと、
を実行させる運転支援プログラム。
11 制御部
12A,12B,13,14,16,18,19,29 インタフェース
15 GPS受信部
17 記録部
20 スピーカ
21 RTC部
22 スイッチ入力部
23 車載カメラ
23A 撮影範囲
24 通信部
25 電源部
26A 不揮発メモリ
26B 揮発メモリ
27 表示部
28 Gセンサ
30 事務所PC
31 制御部
32 通信部
33 表示部
34 記憶部
35,38,48 インタフェース
36 操作部
37 出力部
41 マイク
42 スピーカ
51 車速センサ
52 ジャイロセンサ
53 信号出力部
65 メモリカード
80 アクセスポイント
90 フォークリフト
91 爪
92 バックレスト
93 マスト
98 地面
98a 傾斜変化地点
98b 道路凹部
100 荷物
110 パレット
301 共有データ受信部
302 特定位置情報保持部
303 車両位置検出部
304 接近検知部
305,305A,305B,305C リフト爪位置検出部
305a 画像処理部
305b パレット画像認識部
305c パレット位置検出部
305d 測距センサ
305e 距離/昇降量変換部
305f 車両情報取得部
305g 車両情報/昇降量変換部
306,306A,306B,306C リフト爪姿勢検出部
306a 画像処理部
306b パレット画像認識部
306c チルト角検出部
306d チルト角センサ
306e 車両情報取得部
306f 車両情報/チルト角変換部
307 走行速度検出部
308 判定条件保持部
310 警報生成制御部
311 警報出力部
320,320A,320B,320C,320D 荷物有無検出部
321 画像処理部
322 パレット画像認識部
323,323B,323C,323D パレット有無判定部
324 近接センサ
325 測距センサ
326 重量計測装置
330,330A,330B 荷物種類検出部
331 画像処理部
332 パレット画像認識部
333 マーク/色彩検知部
334 荷物種類認識部
335 タグ情報読取部
336 荷物種類認識部
337 無線タグ
340 検出条件変更部
401 車両ピッチ角検出部
402 ピッチ角変化算出部
403 ピッチ角条件保持部
404 進行方向検知部
405 ピッチ角比較部
406 車両位置検出部
407 対象地点登録部
408 対象地点記憶部
409 記憶データ送信部
500 車両管理用サーバ
510 特定位置情報保持部
M1 光学タグ
SG0 警報信号
SGA,AGB 運転制限信号
Claims (9)
- 荷物を保持して昇降可能な荷物保持部を有する荷役車両に搭載された車載器であって、
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知する接近検知部
と、
前記荷物保持部の高さ及び傾きの少なくともいずれか一方を示す荷物保持情報を検出する車両監視部と、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記荷物保持情報が規定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて所定の警報信号を生成する制御部と、
を備える車載器。 - 前記荷役車両の走行速度を検出する速度検出部を備え、
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記走行速度が閾値以上か否かを判定し、前記閾値以上である場合に警報信号を生成する
請求項1に記載の車載器。 - 前記車両監視部は、前記荷物保持部のリフト量及び前記荷物保持部のチルト角の少なくともいずれか一方を、前記荷物保持情報として検出し、
前記制御部は、前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、検出された前記リフト量及び前記チルト角の少なくともいずれか一方が前記規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に、警報信号を生成する
請求項1又は請求項2に記載の車載器。 - 前記荷物保持部が少なくとも前記荷物を保持しているか否かを検出する荷物検出部を備え、
前記制御部は、前記荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いて判定する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車載器。 - 前記荷物又は前記荷物が載置された載置台に、前記荷物の性質を示すマーク又は色彩が付された状況下で、
前記荷役車両の前方を撮像する撮像部が撮像した画像に基づいて、前記マーク又は前記色彩を認識して、特定荷物を検出する特定荷物検出部、を備え、
前記制御部は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車載器。 - 前記荷物又は前記荷物が載置された載置台に、前記荷物の性質を示す荷物情報を記憶したタグが付された状況下で、
前記タグに近接して前記荷物情報を読み取る読取部と、
前記荷物情報に基づいて特定荷物であることを検出する特定荷物検出部と、を備え、
前記制御部は、前記特定荷物検出部の検出結果に応じて異なる前記規定条件又は前記閾値を用いる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車載器。 - 荷物を保持して昇降可能な荷物保持部を有する荷役車両に搭載された車載器であって、
前記荷役車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記荷役車両の前後方向における傾きであるピッチ角を取得するピッチ角取得部と、
取得された前記ピッチ角の単位時間当たりの変化量の絶対値が、規定値以上であることを検知する変化量検知部と、
前記規定値以上であると検知された地点の前記位置情報を、対象地点として記憶する対象地点記憶部と、
を備える車載器。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の車載器である第一車載器と、
請求項7に記載の車載器である第二車載器と、
前記第二車載器から前記第二車載器が保持している前記対象地点の情報を収集する管理装置と、
を備える運転支援システム。 - 荷物を保持して昇降可能な荷物保持部を有する荷役車両の運転支援を行う運転支援プログラムであって、コンピュータに、
前記荷役車両が、予め登録された対象地点に接近したことを検知するステップと、
前記荷物保持部に対する操作状態を示す操作情報を検出するステップと、
前記荷役車両が前記対象地点に接近した場合に、前記操作情報が規定条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に警報信号を生成するステップと、
を実行させる運転支援プログラム。
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WO2023148941A1 (ja) * | 2022-02-04 | 2023-08-10 | 日本電気株式会社 | 移載制御システム、移載制御装置、及び移載制御方法 |
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