JP4254567B2 - 車両用障害物検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用障害物検出装置に関するものである。

従来、車両と障害物の距離があらかじめ設定された距離に到達した場合に、ユーザに対して報知する障害物検出装置が市販されている。図４に、従来における車両用障害物検出装置の構成を示す。具体的には、図４に示すように、従来の車両用障害物検出装置は、例えば、超音波センサ１と、制御装置２と、ブザー３とを備えており、車両に搭載されている。さらに、制御装置２は、距離演算部１１と、判定部１２と、メモリ１３とを有している。

図５に車両と障害物との位置関係を示す。超音波センサ１は、図５に示すように、車両後部のバンパに取り付けられている。超音波センサ１は、所定周期で、超音波を車両の外部方向に送信し、その超音波が障害物６によって反射された場合に、その反射された超音波（反射波）を受信するものである。そして、距離演算部１１は、超音波センサ１による超音波の送信から、反射波の受信までの時間を算出し、この時間に基づいて、超音波センサ１から障害物６までの距離を算出するものである。

メモリ１３には、超音波センサ１から障害物６までの距離が所定の距離３１、３２、３３に到達したときに、ブザー３を作動させるために、その所定の距離３１、３２、３３が記憶されている。この所定の距離３１、３２、３３は、後述する判定における判定しきい値である。この判定しきい値は、図に示すように、例えば、超音波センサ１から障害物６までの距離が遠い方から順に、ブザー３を断続音で鳴らし始めるときにおける超音波センサ１から障害物６までの距離（第１のしきい値）３１と、ブザー３の断続音の周期を速くし始めるときにおける超音波センサ１から障害物６までの距離（第２のしきい値３２）と、ブザー３を連続音で鳴らし始めるときにおける超音波センサ１から障害物６までの距離（第３のしきい値）３３である。

判定部１２は、距離演算部１１で算出された超音波センサ１から障害物６までの距離を、メモリ１３にあらかじめ記憶された所定の距離（第１〜第３のしきい値）３１、３２、３３と比較する。そして、判定部１２は、障害物６までの距離が第１〜第３のしきい値３１、３２、３３に到達したか否かを判定する。ブザー３は、判定部１２から入力された作動指示信号により、断続音、連続音を出すものである。

次に、図６に、制御装置２が実行する障害物６の検出処理のフローチャートを示す。この検出処理は周期的に実行されるものである。また、制御装置２は、図示しないバッテリにより給電され、超音波センサ１およびブザー３は、制御装置２を介して、もしくは、直接、バッテリにより給電されることで、超音波センサ１、制御装置２およびブザー３が作動する。

まず、超音波センサ１が反射波を受信した場合、超音波センサ１から反射波を受信した旨の信号が制御装置２に向けて出力される。

そこで、ステップ４１では、距離演算部１１において、超音波センサ１から入力された信号に基づき、超音波センサ１から障害物６までの距離が算出される。ステップ４２では、メモリ１３からあらかじめ設定された第１、第２、第３の判定しきい値３１、３２、３３が読み出される。

そして、ステップ４３で、距離演算部１１で算出された超音波センサ１から障害物６までの距離が、第１のしきい値３１よりも小さいか否か判定される。ＹＥＳであれば、ステップ４４に進み、ＮＯであれば、検出処理が終了する。

さらに、ステップ４４では、距離演算部１１で算出された超音波センサ１から障害物６までの距離が、第２のしきい値３２よりも小さいか否か判定される。ＹＥＳであれば、ステップ４５に進み、ＮＯであれば、ステップ４６に進む。ＮＯの場合、超音波センサ１から障害物６までの距離はまだ遠いので、ステップ４６では、ブザー３に対して、断続音（第１の断続音）を鳴らす旨の作動指示信号が出力される。これにより、ブザー３は断続音を鳴らす。

続いて、ステップ４５で、距離演算部１１で算出された超音波センサ１から障害物６までの距離が、第３のしきい値３３よりも小さいか否か判定される。ＹＥＳであれば、ステップ４８に進み、ＮＯであれば、ステップ４７に進む。ＮＯの場合、超音波センサ１から障害物６までの距離が少し近いので、ステップ４７では、ブザー３に対して速い断続音（第２の断続音）を鳴らす旨の作動指示信号が出力される。これにより、ブザー３は周期の速い断続音を鳴らす。

ステップ４８では、超音波センサ１から障害物６までの距離が最も近い状態なので、ブザー３に対して、連続音を出す旨の作動指示信号が出力される。これにより、ブザー３は連続音を鳴らす。このようにして、制御手段による検出処理が実行される。

しかし、上記した車両用障害物検出装置では、第１、第２および第３のしきい値３１、３２、３３が、ユーザの購入時から、あらかじめ設定されており、ユーザが任意にそれらの値を変更することができなかった。

このため、ユーザが報知を開始もしくは断続音から連続音への切り替え等をして欲しい障害物６までの距離と、あらかじめ設定された距離（第１〜第３のしきい値）３１、３２、３３とに大きな差があり、ユーザによっては報知の開始等のタイミングが速すぎる、もしくは、遅すぎると感じる場合があっても、第１〜第３のしきい値３１、３２、３３を、ユーザが希望する距離に設定し直すことができなかった。すなわち、上記した車両用障害物検出装置では、ブザー３による報知の開始等が、ユーザの感覚に合わせて行われるように、報知のタイミングを変更することができなかった。

本発明は、上記点に鑑み、ユーザの感覚に合わせたタイミングで、ユーザに対して障害物６の存在を報知することができる車両用障害物検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、変更手段（１６）が所定の距離（３１、３２、３３）を変更する準備状態となるように、準備状態指示信号を出力する準備状態指示手段（１４）と、準備状態指示手段（１４）が準備状態指示信号を出力するように、準備状態指示手段（１４）に対して、作動指示信号を出力する距離設定変更スイッチ（４）と、イグニッションスイッチがオフである場合に、ＩＧオフ信号を出力するＩＧオフ信号出力手段（５）とを有し、変更手段（１６）は、準備状態指示信号が入力され、かつ、ＩＧオフ信号が入力された場合に、ＩＧオフ信号が入力された際における検出手段（１、１１）によって検出された障害物までの距離を、所定の距離（３１、３２、３３）として、記憶手段（１３）に記憶させることを特徴としている。

例えば、ユーザが普段使用する駐車場に駐車する場合、ユーザは、車両を駐車する前に距離設定変更スイッチを押した後、車両を駐車させ、イグニッションスイッチをオフとする。本発明では、このとき、駐車された車両もしくは検出手段から障害物までの距離が、記憶手段に記憶されるようになっている。

したがって、本発明によれば、駐車時における車両もしくは検出手段から障害物までの距離に基づいて報知させるようにしているので、ユーザの感覚に合わせたタイミングで、ユーザに対して障害物の存在を報知することができる。

また、本発明によれば、報知手段が報知するときの車両もしくは検出手段から障害物までの距離（所定の距離）を変更したい場合、ユーザが距離設定スイッチを押すだけで、自動で、所定の距離を変更することができる。

また、請求項２に示すように、報知の仕方を変えることで、障害物までの距離をユーザに認識させるために、所定の距離（３１、３２、３３）が複数設定される場合では、ＩＧオフ信号が入力された際における検出手段（１、１１）によって検出された障害物までの距離を１つの所定の距離（３３）とし、この１つの所定の距離に対して、あらかじめ定められた距離（Ａ、Ｂ）を加えたものを他の所定の距離として、変更手段（１６）により、複数の所定の距離（３１、３２、３３）を設定させることもできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態における車両用障害物検出装置の構成を示す。本実施形態の車両用障害物検出装置は、図１に示すように、超音波センサ１と、制御装置２と、ブザー３と、設定変更スイッチ４と、ＩＧセンサ５とを備えている。また、制御装置２は、距離演算部１１と、判定部１２と、メモリ１３と、準備状態指示部１４と、設定変更指示部１５と、設定変更部１６とを有している。

この車両用障害物検出装置は、設定変更スイッチ４、ＩＧセンサ５、準備状態指示部１４、設定変更指示部１５および設定変更部１６を有している点が、図４に示す車両用障害物検出装置と異なっている。したがって、以下では、図４に示す車両用障害物検出装置と異なる点について主に説明し、図４と同様の構成部については、図４の構成部と同じ符号を付すことで説明を省略する。

なお、本実施形態と本発明との対応関係については、超音波センサ１、距離演算部１１が検出手段に対応し、判定部１２が判定手段に対応し、メモリ１３が記憶手段に対応し、ブザー３が報知手段に対応する。また、設定変更部１６が変更手段に対応し、準備状態指示部１４が準備状態指示手段に対応し、設定変更スイッチ４が距離設定変更スイッチに対応し、ＩＧセンサ５がＩＧオフ信号出力手段に対応する。

設定変更スイッチ４は、制御装置２の準備状態指示部１４に対して、後述する距離設定制御信号を切り替える旨の作動指示信号を出力するものである。設定変更スイッチ４は、インストルメントパネルに設けられており、一度、押されたらすぐに押される前の状態に戻る構造となっている。

ＩＧセンサ５は、イグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）を検出するものであり、車両に搭載されている。ＩＧセンサ５は、ユーザが車両を運転しているときでは、ＩＧがオンであるので、その旨の信号（ＩＧオン信号）を出力し、ＩＧがオフとなったとき、その旨の信号（ＩＧオフ信号）を制御装置２に出力する。

制御装置２の準備状態指示部１４は、制御装置２において、メモリ１３に記憶されている所定の距離（第１〜第３の判定しきい値）３１〜３３を、異なる距離に書き換えることができる状態にする機能を果たすものである。なお、以下では、書き換えることができる状態を書き換え（変更）の準備状態という。

準備状態指示部１４は、所定の周期で、距離設定制御信号を出力する。この距離設定制御信号には、電圧がＨＩもしくはＬＯＷの２種類の信号がある。例えば、ＨＩが通常の状態であり、ＬＯＷが制御装置２を書き換えの準備状態とするための信号（準備状態指示信号）である。設定変更スイッチ４から作動指示信号が入力されることで、ＨＩがＬＯＷへ切り替わるようになっている。なお、距離設定制御信号がＬＯＷとなった場合、イグニッションスイッチがオフになるまでＬＯＷの状態となっているか、もしくは、所定時間内のみＬＯＷの状態となり、その後は、ＨＩの状態に戻る。

設定変更指示部１５は、制御装置２において、メモリ１３に記憶されている第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を書き換える（変更する）旨の指示信号を出力する機能を果たすものである。また、設定変更指示部１５には、準備状態指示部１４から距離設定制御信号が入力され、ＩＧセンサ５からＩＧオフ信号が入力される。

設定変更指示部１５は、ＬＯＷの距離設定制御信号（準備状態指示信号）が入力され、かつ、ＩＧオフ信号が入力された場合に、設定変更部１６に対して、設定変更指示信号を出力するようになっている。

設定変更部１６は、制御装置２において、メモリ１３に記憶されている第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を書き換える機能を果たすものである。具体的には、設定変更部１６は、設定変更指示信号が入力された場合に、距離演算部１１が所定の周期で算出している障害物までの距離のうち、設定変更指示信号が入力された際に、最後に算出された距離を特定する。そして、その最後に算出された距離を、メモリ１３に、第３の判定しきい値３３として記憶させる。

さらに、設定変更部１６は、第３の判定しきい値３３を基準に、第１の判定しきい値３１、第２の判定しきい値３２を算出し、メモリ１３に記憶させる。

すなわち、設定変更部１６は、図５に示すように、第３の判定しきい値３３に距離Ａを加えることで、第１の判定しきい値３１を算出する。そして、この算出した第１の判定しきい値３１を、メモリ１３に記憶させる。また、設定変更部１６は、第３の判定しきい値３３に距離Ｂを加えることで、第２の判定しきい値３２を算出し、同様に、メモリ１３に記憶させる。なお、この第３の判定しきい値３３が本発明の所定の距離に相当し、第１の判定しきい値３１、第２の判定しきい値３２が他の所定の距離に相当する。

次に、このように構成された車両用障害物検出装置の作動について説明する。まず、図２に、制御装置２が実行する距離設定変更処理のフローチャートを示す。また、図３に、この距離設定変更処理におけるタイミングチャートを示す。

ユーザが車両を運転しており、例えば、自宅の駐車場に止めるとき、ユーザが設定変更スイッチ４を押す。すなわち、図３に示すように、設定変更スイッチ４がＯＦＦからＯＮとなる。

これにより、ステップ２１では、設定変更スイッチ４から制御装置２の準備状態指示部１４に作動指示信号が入力される。

そして、ステップ２２では、作動指示信号を受けて、準備状態指示部１４の距離設定制御信号が、図３に示すように、ＨＩからＬＯＷとなる。このＬＯＷの状態の距離設定制御信号が設定変更指示部１５に出力される。なお、設定変更スイッチ４がユーザに押され、距離設定制御信号が、ＨＩからＬＯＷにならなければ、ステップ２３以降は実行されない。

次に、ステップ２３では、設定変更指示部１５において、ＩＧセンサ５からＩＧオフ信号が入力されたか否か判定される。ＩＧオフ信号が入力されていれば、すなわち、図３に示すように、ＯＮからＯＦＦとなったとき、ＹＥＳと判定される。この場合、設定変更指示部１５から設定変更部１６に向けて、設定変更指示信号が出力され、ステップ２４に進む。一方、ＩＧオフ信号が入力されなければＮＯとなり、再度、ステップ２３が繰り返される。

言い換えると、ステップ２３では、イグニッションスイッチがオフにされるまで、判定が繰り返される。もしくは、距離設定制御信号がＬＯＷの状態の間、この判定が繰り返される。

ステップ２４では、イグニッションスイッチがオフとなったときの超音波センサ１から障害物６までの距離が算出される。これは、次のことを意味する。

超音波センサ１により、所定の周期で超音波の送信と受信が行われている。そして、反射波を受信した場合、距離演算部１１において、障害物６までの距離が算出される。また、ユーザが車を駐車した場合、通常、ユーザはイグニッションスイッチをオフとする。したがって、イグニッションスイッチがオフのときに、距離演算部１１によって最終的に算出された距離が、駐車時における超音波センサ１から障害物６までの距離である。

そこで、ステップ２４では、設定変更部１６により、ＩＧがＯＦＦのときまでに、距離演算部１１が最終的に算出した距離を、駐車時における超音波センサ１から一番近い障害物６までの距離と特定する。

続いて、ステップ２５では、設定変更部１６によって、メモリ１３に記憶された第１〜第３の判定しきい値３１〜３３が、それぞれ、異なる距離に書き換えられる（変更される）。

すなわち、図５に示すように、ステップ２４で特定された駐車時における超音波センサ１から障害物６までの距離が、第３の判定しきい値３３として、メモリ１３に記憶される。また、第３の判定しきい値３３に距離Ａ、例えば１ｍを加えた距離が第１の判定しきい値３１として、第３の判定しきい値３３に距離Ｂ、例えば１．５ｍを加えた距離が第２の判定しきい値３２として、メモリ１３に記憶される。

このようにして、制御装置２の距離設定変更処理が実行される。そして、次回の駐車時から、上記のようにして変更された第１〜第３の判定しきい値３１〜３３に基づいて、制御装置２により、図６に示す障害物検出処理が実行される。

例えば、図５に示すように、車両と障害物６との距離が第１の判定しきい値３１に到達すると、ブザー３から断続音が鳴り始める。そして、その距離が第２の判定しきい値３２に到達すると、ブザー３の断続音の周期が速くなる。さらに、その距離が第３の判定しきい値３３に到達すると、ブザー３の音が断続音から連続音に切り替わる。

以上説明したように、本実施形態の車両用障害物検出装置では、制御装置２が設定変更指示部１５、設定変更部１６を備えている。

これにより、ユーザは、設定変更指示部１５および設定変更部１６によって、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を、任意に変更することができる。すなわち、ユーザが報知のタイミングを任意に設定することができる。

また、本実施形態の車両用障害物検出装置は、さらに、制御装置２の準備状態指示部１４と、設定変更スイッチ４と、ＩＧセンサ５とを備えている。

そして、図３中一点鎖線で示すように、設定変更スイッチ４がＯＦＦからＯＮとなり、準備状態指示部１４が出力する距離設定制御信号がＨＩからＬＯＷとなっている状態で、かつ、イグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦに変わったときに、設定変更指示部１５により、設定変更部１６に設定変更指示信号が出力されるようになっている。設定変更部１６は、このタイミングで、距離演算部１１が算出した超音波センサ１から障害物６までの距離を、メモリ１３に記憶させている。すなわち、設定変更部１６が、あらかじめメモリ１３に記憶されていた第３の判定しきい値３３を、その距離に変更するようになっている。

このため、本実施形態では、例えば、ユーザが普段使用する駐車場に駐車する場合に、ユーザが、車両を駐車する前に設定変更スイッチ４を押した後、車両を駐車させ、ＩＧをオフとしたとき、超音波センサ１から障害物６までの距離が、メモリ１３に記憶されるようになっている。

ここで、ユーザが報知の開始等をして欲しい障害物６までの距離と、あらかじめ設定された第１〜第３の判定しきい値３１〜３３とに大きな差があり、ユーザが報知の開始等のタイミングが速すぎる、もしくは、遅すぎると感じる回数が最も多いのは、ユーザが普段使用する駐車場に駐車する場合である。

したがって、本実施形態によれば、駐車時の超音波センサ１から障害物６までの距離、すなわち、日頃の使い方を学習させることができる。これにより、本実施形態によれば、ユーザがブザー３による報知の開始等のタイミングが速すぎる、もしくは、遅すぎると感じた場合、ユーザは第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を、ユーザが報知して欲しいと考える距離に変更することができる。

この結果、本実施形態の車両用障害物検出装置によれば、ユーザの感覚に合わせたタイミングで、ユーザに対して障害物の存在を報知することができる。

また、本実施形態によれば、あらかじめ設定された第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を変更したい場合、ユーザは設定変更スイッチ４を押すだけで、自動で、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を変更することができる。

なお、本実施形態では、上記したように、設定変更スイッチ４がユーザに押され、距離設定制御信号が、ＨＩからＬＯＷにならなければ、ステップ２３が実行されることはない。すなわち、ＩＧを単にオン、オフにしただけでは、変更されず、あくまで、設定変更スイッチ４が押されたときに、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３変更される。したがって、本実施形態では、誤って、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３が変更されることがない。

（第２実施形態）
なお、第１実施形態では、設定変更スイッチ４、ＩＧセンサ５、準備状態指示部１４を用いて、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３が変更される場合を例として説明したが、これらを用いずに、手動で、変更することもできる。

すなわち、第１実施形態の車両用障害物検出装置において、設定変更指示部１５に対して、ユーザが直接、距離を入力（指示）できる構成とする。このようにしても、ユーザは、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３を任意に変更することができる。

（他の実施形態）
第１実施形態では、駐車の直前にユーザが設定変更スイッチ４を押す場合を例として説明したが、設定変更スイッチ４を押すタイミングは、運転中（ＩＧがオン）であれば、いつでも良い。例えば、ユーザが車両に乗り、発車する直前に、設定変更スイッチ４を押すこともできる。

また、第１実施形態では、ステップ２１〜２４までが一回実行された場合に、ステップ２５で第１〜第３の判定しきい値３１〜３３が変更される場合を例として説明したが、ステップ２１〜２４までが数回実行された場合に、ステップ２５で第１〜第３の判定しきい値３１〜３３が変更されるようにすることもできる。この場合、例えば、ステップ２４で算出された距離を平均した距離を、第３の判定しきい値３３とする。

また、第１実施形態では、準備状態指示部１４の距離設定制御信号において、ＨＩが通常の状態であり、ＬＯＷが制御装置２を書き換えの準備状態とするための信号である場合を例として説明したが、ＨＩとＬＯＷを入れ替えることもできる。

また、第１実施携帯では、報知手段として、ブザー３を用いる場合を例として説明したが、ブザー３のかわりに、ＬＥＤ等によって車と障害物の位置を目視できるようにした表示器を用いることもできる。

また、第１実施形態では、ＩＧセンサ５からＩＧオン信号、ＩＧオフ信号が設定変更指示部１５に入力される場合を例として説明したが、ＩＧから直接、設定変更指示部１５に入力される構成とすることもできる。この場合、ＩＧが本発明のＩＧオフ信号出力手段に相当する。

また、第１実施形態では、判定しきい値として、第１〜第３の判定しきい値３１〜３３の３つを用いる場合を例として説明したが、判定しきい値の数は、３つに限られず、他の数とすることもできる。

また、上記した各実施形態では、検出手段として、超音波センサ１を用いる場合を例として説明したが、他の検出手段を用いることもできる。例えば、検出手段として、電磁波を送受信するレーダー、赤外線カメラ等のカメラを用いることもできる。

また、上記した各実施形態では、超音波センサ１から障害物６までの距離を基準に、障害物検知処理を実行する場合を例として説明したが、車両から障害物６までの距離を直接検出し、車両から障害物６までの距離を基準に同処理を実行することもできる。

本発明の第１実施形態における車両用障害物検出装置に構成を示すブロック図である。 図１中の制御装置２が実行する距離設定変更処理を示すフローチャートである。 図１中の制御装置２が実行する距離設定変更処理における各ステップのタイミングチャートである。 従来における車両用障害物検出装置に構成を示すブロック図である。 車両（超音波センサ１）と障害物６との距離関係を示す図である。 従来および本発明の車両用障害物検出装置に制御装置２が実行する障害物検知処理のフローチャートである。

符号の説明

１…超音波センサ、２…制御装置、３…ブザー、４…設定変更スイッチ、
５…ＩＧセンサ、６…障害物、１１…距離演算部、１２…判定部、
１３…メモリ、１４…準備状態指示部、１５…設定変更指示部、
１６…設定変更部、３１…第１の判定しきい値、
３２…第２の判定しきい値、３３…第３の判定しきい値。

Claims (2)

1. 障害物（６）が存在する場合に、車両もしくは検出手段から障害物（６）までの距離を検出する検出手段（１、１１）と、
   前記障害物（６）が存在する場合に、前記検出手段（１、１１）によって検出された前記障害物（６）までの距離が、記憶手段（１３）にあらかじめ記憶された所定の距離（３１、３２、３３）に到達したか否かを判定する判定手段（１２）と、
   前記判定手段（１２）により、前記障害物（６）までの距離が前記所定の距離（３１、３２、３３）に到達したと判定された場合に、前記障害物（６）の存在をユーザに報知する報知手段（３）とを備える車両用障害物検出装置において、
   前記記憶手段（１３）にあらかじめ記憶された前記所定の距離（３１、３２、３３）を変更する変更手段（１６）と、
   前記変更手段（１６）が前記所定の距離（３１、３２、３３）を変更する準備状態となるように、準備状態指示信号を出力する準備状態指示手段（１４）と、
   前記準備状態指示手段（１４）が前記準備状態指示信号を出力するように、前記準備状態指示手段（１４）に対して、作動指示信号を出力する距離設定変更スイッチ（４）と、
   イグニッションスイッチがオフである場合に、ＩＧオフ信号を出力するＩＧオフ信号出力手段（５）とを有し、
   前記変更手段（１６）は、前記準備状態指示信号が入力され、かつ、ＩＧオフ信号が入力された場合に、前記ＩＧオフ信号が入力された際における前記検出手段（１、１１）によって検出された障害物までの距離を、前記所定の距離（３１、３２、３３）として、前記記憶手段（１３）に記憶させることを特徴とする車両用障害物検出装置。
2. 前記所定の距離（３１、３２、３３）が複数設定される場合、前記ＩＧオフ信号が入力された際における前記検出手段（１、１１）によって検出された障害物までの距離を１つの前記所定の距離（３３）とし、この１つの前記所定の距離に対して、あらかじめ定められた距離（Ａ、Ｂ）を加えたものを他の前記所定の距離として、前記変更手段（１６）によって、前記複数の所定の距離（３１、３２、３３）が設定されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用障害物検出装置。

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