KR101694016B1 - 차량의 급가속 안전 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 차량의 운행정보 또는 주행명령을 검출하여, 차량의 구동 상태를 체크하는 구동검출부; 변속단의 위치를 체크하며, 변속단의 변속을 제어하는 변속제어부; 및 상기 구동검출부에서 입력된 정보를 통해 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정되면, 상기 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되어 유지되도록 하는 제어기;를 포함하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템이 소개된다.

Description

차량의 급가속 안전 제어 시스템 {SYSTEM FOR CONTROLLING SAFETY OF RAPID ACCELERATION OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 급가속시 안전사고를 방지하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템에 관한 것이다.

최근에는 차량의 주행 성능뿐만 아니라, 차량의 안정성이 대두되면서 안전한 주행이 이루어지도록 하는 다양한 기술이 개발되고 있다.

일례로, 실내 탑승자의 안전을 위한 에어백 장치가 적용되어, 차량 충돌시 에어백이 전개됨으로써 실내 탑승자를 충격으로부터 보호한다. 또한, 차량의 주변 물체를 감지하여 주변 물체의 감지 여부에 따라 차량을 강제로 정지시킴으로써 주행시 발생되는 안전사고를 미리 방지한다.

한편, 차량의 정차 또는 주행 중 운전자의 실수로 가속페달을 필요 이상으로 밟게 됨에 따라 급가속되어 안전사고가 발생될 수 있다. 이때, 운전자가 당황하여 가속페달을 브레이크 페달로 오인하여 잘못 제어할 경우 주행속도가 크게 상승된 차량에 의한 사고 위험성이 있어 인명 피해와 물질적 피해가 발생될 수 있다.

또한, 운전자의 오조작뿐만 아니라, 엔진 구동의 오류에 의해 운전자의 의사와 무관하게 급가속이 이루어질 경우 이는 큰 사고로 이어질 수 있다.

종래에는 차량의 급가속을 방지하기 위해, 가속페달에 유압 또는 공압을 이용한 피스톤을 설치하는 방법과, 액추에이터를 설치하는 방법이 적용되었다.

하지만, 유압 또는 공압을 이용하는 방법은 그 구조가 복잡하고, 가속페달을 밟거나 복원시 피스톤에 있는 유체의 압력 및 마찰에 의해 페달의 조작력과 복원력이 일정하지 않은 단점이 있다.

또한, 액추에이터를 적용하는 방법은 작동 신뢰성과 반응에 민감하게 반응하지 못하여, 위험 상황에 대처가 늦을 수 있으며, 액추에이터의 고장시 더 큰 사고를 유발할 수 있다.

따라서, 급가속 상황 발생시 차량을 안정적으로 제어하는 기술이 필요하다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2006-0072780 A (2006. 06. 28)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 급가속 상황 발생시 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 제어하여 주행속도가 증가되지 않도록 함으로써 주행 안전사고를 방지하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 급가속 안전 제어 시스템은 차량의 운행정보 또는 주행명령을 검출하여, 차량의 구동 상태를 체크하는 구동검출부; 변속단의 위치를 체크하며, 변속단의 변속을 제어하는 변속제어부; 및 상기 구동검출부에서 입력된 정보를 통해 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정되면, 상기 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되어 유지되도록 하는 제어기;를 포함한다.

상기 구동검출부는 가속페달이 답입됨에 따른 가속페달의 조작 거리를 통해 주행명령을 검출하여, 차량 구동 상태를 체크하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 가속페달의 조작 거리가 기저장된 가속판단시간 이내에 설정조작거리 이상 조작되었을 경우 급가속 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동검출부는 차량 엔진 RPM을 통해 운행정보를 검출하여, 차량 구동 상태를 체크하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 차량 엔진 RPM이 기저장된 가속판단시간 이내에 설정출력에 도달하였을 경우 급가속 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부를 통해 현재 변속단이 N 단 또는 P 단인 것으로 확인되면, 상기 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 현재 변속단인 N 단 또는 P 단으로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부를 통해 현재 변속단이 R 단 또는 D 단인 것으로 확인되면, 브레이크의 작동 여부를 체크하는 브레이크감지부로부터 브레이크작동 정보를 입력받고, 브레이크의 작동 여부에 따라 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 브레이크감지부에서 고장에 의한 오류 신호가 입력되면, 상기 변속제어부에 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 브레이크감지부로부터 브레이크의 작동에 따른 정보가 기저장된 안전시간 이상 입력되지 않을 경우 상기 변속제어부에 현재 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 주행속도를 검출하는 속도검출부로부터 주행속도 정보를 입력받고, 브레이크가 작동된 후 차량의 주행속도가 기저장된 안전속도 이하일 경우 상기 변속제어부에 변속단이 P 단으로 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 차량이 급가속 상태임에 따라 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되는 경우 운전자에게 경고메시지를 전달하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 급가속 안전 제어 시스템에 따르면, 차량의 급가속 상황 발생시 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하여, 주행속도의 과도한 증가에 따른 주행 안전사고를 방지한다.

또한, 급가속 상황 발생 및 운전자의 상황 대처에 따라 변속단을 제어함으로써 안전성과 더불어 신뢰성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 급가속 안전 제어 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 급가속 안전 제어 시스템의 작동 순서도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 급가속 안전 제어 시스템에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 급가속 안전 제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량의 급가속 안전 제어 시스템의 작동 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 급가속 안전 제어 시스템은 차량의 운행정보 또는 주행명령을 검출하여, 차량의 구동 상태를 체크하는 구동검출부(10); 변속단의 위치를 체크하며, 변속단의 변속을 제어하는 변속제어부(20); 및 상기 구동검출부(10)에서 입력된 정보를 통해 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정되면, 상기 변속제어부(20)에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되어 유지되도록 하는 제어기(100);를 포함한다.

즉, 구동검출부(10)는 차량의 구동 상태를 체크하여 차량이 급가속되는지를 체크하고, 변속제어부(20)는 현재 변속레버의 위치에 따른 변속단을 체크한다. 이러한 구동검출부(10)와 변속제어부(20)는 각각 차량 구동상태 및 현재 변속단에 대한 정보를 제어기(100)에 전달하며, 제어기(100)는 구동검출부(10)와 변속제어부(20)를 통해 입력된 정보를 기반으로 차량 급가속 판정시 변속단을 주행 불가능한 변속단으로 전환함으로써 급가속에 따른 안전사고를 방지한다.

특히, 본 발명은 기계식 변속레버가 아니라 전자식 변속레버(Shift By Wire)에 적용됨이 바람직하다. 기계식 변속레버의 경우 변속단을 변속하기 위해 물리적인 액추에이터가 적용되어 변속레버의 변속단을 제어해야하지만, 전자식 변속레버의 경우 별도의 액추에이터가 불필요하며 통신을 통해 간단하고 정확한 변속단의 제어가 가능한바, 본 발명에서는 전자식 변속레버에 하기 서술할 제어 시스템이 적용됨이 바람직하다.

본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 구동검출부(10)는 가속페달(12)이 답입됨에 따른 가속페달(12)의 조작 거리를 통해 주행명령을 검출하여, 차량 구동 상태를 체크할 수 있다. 즉, 일실시예로 구동검출부(10)는 가속페달(12)이 답입되어 회전되는 거리를 측정하여 가속페달(12)의 조작 여부를 체크하고, 가속페달(12)의 조작 거리를 측정함으로써 운전자의 의지가 반영된 주행 명령을 검출하여 차량의 구동 상태를 체크하는 것이다.

이러한 구동검출부(10)를 통해 가속페달(12)의 조작 거리가 증가되면, 차량 엔진 출력이 증가되는 것으로, 제어기(100)는 가속페달(12)의 조작 거리를 토대로 급가속되는지를 체크할 수 있다.

상세하게, 상기의 제어기(100)는 가속페달(12)의 조작 거리가 기저장된 가속판단시간 이내에 설정조작거리 이상 조작되었을 경우 급가속 상태인 것으로 판정할 수 있다. 여기서, 설정조작거리와 가속판단시간은 가속페달(12)의 조작 여부에 따라 급가속 상태를 판단하기 위한 것으로, 차량에 따라 실험값을 통해 도출될 수 있다. 즉, 짧은 시간 내에 급격히 가속페달(12)이 조작되면, 엔진 출력이 급격히 상승되는바, 이는 급가속되는 상황으로 판정할 수 있으므로, 제어기(100)는 시간에 따른 가속페달(12)의 조작 거리를 판단하여 급가속 여부를 판단하는 것이다.

이를 토대로, 제어기(100)는 급가속되는 것으로 판단되면, 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하여 급격히 상승된 엔진 출력으로 차량이 구동되지 않도록 한다.

한편, 다른 실시예로, 상기 구동검출부(10)는 차량 엔진(14) RPM을 통해 운행정보를 검출하여, 차량 구동 상태를 체크할 수 있다. 즉, 엔진 고장 또는 엔진 시스템의 오류로 인해, 운전자의 의도와 다르게 엔진(14) RPM이 급격히 상승될 수 있는바, 엔진(14) RPM을 측정함으로써 차량의 운행정보를 검출하여 차량의 구동 상태를 체크하는 것이다.

이러한 구동검출부(10)를 통해 엔진(14) RPM이 급격히 상승되면, 차량 엔진 출력이 증가되는 것으로, 제어기(100)는 엔진(14) RPM을 토대로 급가속되는지를 체크할 수 있다.

상세하게, 상기 제어기(100)는 차량 엔진(14) RPM이 기저장된 가속판단시간 이내에 설정출력에 도달하였을 경우 급가속 상태인 것으로 판정할 수 있다.

여기서, 가속판단시간과 설정출력은 엔진 RPM에 따라 급가속 상태를 판단하기 위한 것으로, 차량에 따라 실험값을 통해 도출될 수 있다. 즉, 짧은 시간 내에 급격하게 RPM이 상승되면, 엔진 출력이 급격히 상승되는바, 이는 급가속되는 상황으로 판정할 수 있으므로, 제어기(100)는 시간에 따른 엔진 출력을 판단하여 급가속 여부를 판단하는 것이다.

이를 토대로, 제어기(100)는 급가속되는 것으로 판단되면, 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하여 급격히 상승된 엔진 출력으로 차량이 구동되지 않도록 한다.

이외 급가속 여부를 판단하는 다른 실시예로, 가속페달(12)의 조작거리와 엔진 RPM를 동시에 판단하여 가속페달(12)의 조작에 따른 출력과 엔진 RPM에 따른 출력을 매칭시켜 일치하는지에 따라 차량 구동상태를 체크할 수 있다.

한편, 도 2를 참조하여 본 발명에 대해서 설명하면, 상기 제어기(100)는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부(20)를 통해 현재 변속단이 N 단 또는 P 단인 것으로 확인되면, 상기 변속제어부(20)에 명령 신호를 전달하여 현재 변속단인 N 단 또는 P 단으로 유지되도록 할 수 있다.

즉, 제어기(100)는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정되면, 변속제어부(20)를 통해 현재 변속단 위치 정보를 입력받고, 현재 변속단이 N 단 또는 P 단인 것으로 확인되면, 엔진 출력이 상승되어도 차량이 발진되지 않는바, 현재 변속단이 N 단 또는 P 단으로 유지되도록 한다. 이로 인해, 운전자가 엔진출력이 급상승됨에 따라 당황하여 변속레버를 오조작하더라도, 변속단이 N 단 또는 P단에서 고정되어 유지되도록 함으로써 차량이 발진되지 않아, 안전사고를 방지할 수 있다.

한편, 상기 제어기(100)는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부(20)를 통해 현재 변속단이 R 단 또는 D 단인 것으로 확인되면, 브레이크의 작동 여부를 체크하는 브레이크감지부(30)로부터 브레이크작동 정보를 입력받고, 브레이크의 작동 여부에 따라 변속제어부(20)에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 할 수 있다.

즉, 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 상태에서, 변속단이 R 단 또는 D 단일 경우 차량이 급발진되어 안전사고가 발생될 수 있는바, 차량의 움직임이 제한되어야 한다.

이때, 제어기(100)는 브레이크감지부(30)로부터 브레이크가 작동되었는지에 대한 정보를 입력받고, 브레이크의 작동 여부에 따라, 다양한 상황을 고려하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 강제변속되도록 할 수 있다.

이에 대해서 구체적으로 다양한 실시예에 따라 설명하면, 상기 제어기(100)는 브레이크감지부(30)에서 고장에 의한 오류 신호가 입력되면, 상기 변속제어부(20)에 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달할 수 있다.

즉, 브레이크감지부(30)에서 고장에 의한 오류 신호가 입력되면, 브레이크의 작동이 불가한 상태인 것으로, 운전자가 급가속 상황을 인지하였다 하더라도, 차량의 주행을 정지시키지 못한다. 따라서, 제어기(100)는 브레이크감지부(30)에서 고장에 의한 오류 신호가 입력되면, 변속제어부(20)를 제어하여 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 함으로써 급격히 증가되는 엔진 출력으로 차량이 주행되지 않고, 감속이 이루어지도록 한다. 이때, 변속단을 P 단으로 변속하여 차량을 완전히 정차시키지 않는 이유는 일반적인 차량에는 차량이 주행되는 상태에서 P 단으로의 변속이 제한되도록 구성되어 있기 때문이다.

한편, 상기 제어기(100)는 브레이크감지부(30)로부터 브레이크의 작동에 따른 정보가 기저장된 안전시간 이상 입력되지 않을 경우 상기 변속제어부(20)에 현재 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달할 수 있다. 이와 더불어, 운전자에게 경고 신호를 전달하여 브레이크의 작동을 제어하도록 유도함이 바람직하다.

즉, 브레이크의 작동이 기저장된 안전시간 동안 입력되지 않을 경우, 운전자가 급가속되는 상황에서도 브레이크를 제어하지 못하는 것인바, 변속단이 N 단으로 변속되도록 함으로써 급격히 증가되는 엔진 출력으로 차량이 주행되지 않도록 한다.

여기서, 안전시간은 2초 내로 짧게 설정되어 운전자의 브레이크 의지를 판단함이 바람직하며, 급가속되는 상황에서 브레이크의 작동이 안전시간동안 입력되지 않을 경우, 운전자가 가속페달(12)을 브레이크 페달로 오판단하여 잘못 조작하거나, 당황하여 브레이크 페달을 답입하지 못하는 것으로서, 변속단을 N 단으로 강제 변속시켜 차량이 급발진되는 되지 않도록 한다.

한편, 상기 제어기(100)는 주행속도를 검출하는 속도검출부(40)로부터 주행속도 정보를 입력받고, 브레이크가 작동된 후 차량의 주행속도가 기저장된 안전속도 이하일 경우 상기 변속제어부(20)에 변속단이 P 단으로 변속되도록 하는 명령 신호를 전달할 수 있다.

즉, 제어기(100)는 차량 구동 상태가 급가속 상태이고, 현재 변속단이 R 단 또는 D 단 상태에서, 차량이 급발진됨에 따라 운전자가 이를 인지하여 브레이크를 작동시키면, 차량의 주행 속도가 감속되고, 감속된 주행속도가 기저장된 안전속도 이하일 경우 변속단이 P 단으로 변속되도록 함으로써 차량이 완전히 정차되도록 하여, 이후 급가속 상태에 따른 차량 발진이 제한되도록 하는 것이다.

여기서, 안전속도라 함은 변속단이 P 단으로 변속되어 체결될 수 있는 조건의 주행속도가 될 수 있으며, 브레이크가 작동됨에 따라 차량의 주행속도가 안전속도 이하일 경우 변속단이 P 단으로 변속되도록 하고, P 단에서 다른 변속단으로의 변속이 불가능하도록 함으로써 급가속에 따른 안전사고를 방지할 수 있다.

이후, 차량이 완전히 정차된 안정된 상태에서, 운전자의 의지로 변속이 수행될 경우 다른 변속단으로의 변속이 허용되도록 함으로써 차량 주행이 가능하도록 한다.

한편, 상기 제어기(100)는 차량이 급가속 상태임에 따라 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되는 경우 운전자에게 경고메시지를 전달할 수 있다.

즉, 운전자에게 급가속 상태임에 따라 변속단을 N 단 또는 P 단으로 변속시킴을 알림으로써 운전자가 이를 인지하여, 급가속 상황에 대처하도록 유도할 수 있다. 운전자에게 경고메시지를 전달하기 위해, 클러스터에 경고등을 점등시키거나 별도로 경고음을 송출할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 급가속 안전 제어 시스템에 따르면, 차량의 급가속 상황 발생시 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하여, 주행속도의 과도한 증가에 따른 주행 안전사고를 방지한다.

또한, 급가속 상황 발생 및 운전자의 상황 대처에 따라 변속단을 제어함으로써 안전성과 더불어 신뢰성이 향상된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10:구동검출부 20:변속제어부
30:브레이크감지부 40:속도검출부
100:제어기

Claims (11)

1. 차량의 운행정보 또는 주행명령을 검출하여, 차량의 구동 상태를 체크하는 구동검출부;
   변속단의 위치를 체크하며, 변속단의 변속을 제어하는 변속제어부; 및
   상기 구동검출부에서 입력된 정보를 통해 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정되면, 상기 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되어 유지되도록 하는 제어기;를 포함하고,
   상기 제어기는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부를 통해 현재 변속단이 R 단 또는 D 단인 것으로 확인되면, 브레이크의 작동 여부를 체크하는 브레이크감지부로부터 브레이크작동 정보를 입력받고 브레이크의 작동 여부에 따라 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되도록 하며,
   상기 제어기는 주행속도를 검출하는 속도검출부로부터 주행속도 정보를 입력받고, 브레이크가 작동된 후 차량의 주행속도가 기저장된 안전속도 이하일 경우 상기 변속제어부에 변속단이 P 단으로 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동검출부는 가속페달이 답입됨에 따른 가속페달의 조작 거리를 통해 주행명령을 검출하여, 차량 구동 상태를 체크하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
3. 청구항 2 있어서,
   상기 제어기는 가속페달의 조작 거리가 기저장된 가속판단시간 이내에 설정조작거리 이상 조작되었을 경우 급가속 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
4. 청구항 1 있어서,
   상기 구동검출부는 차량 엔진 RPM을 통해 운행정보를 검출하여, 차량 구동 상태를 체크하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어기는 차량 엔진 RPM이 기저장된 가속판단시간 이내에 설정출력에 도달하였을 경우 급가속 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 차량의 구동 상태가 급가속 상태인 것으로 판정된 상황에서, 변속제어부를 통해 현재 변속단이 N 단 또는 P 단인 것으로 확인되면, 상기 변속제어부에 명령 신호를 전달하여 현재 변속단인 N 단 또는 P 단으로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 브레이크감지부에서 고장에 의한 오류 신호가 입력되면, 상기 변속제어부에 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 브레이크감지부로부터 브레이크의 작동에 따른 정보가 기저장된 안전시간 이상 입력되지 않을 경우 상기 변속제어부에 현재 변속단이 N 단으로 강제 변속되도록 하는 명령 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 차량이 급가속 상태임에 따라 변속단이 N 단 또는 P 단으로 변속되는 경우 운전자에게 경고메시지를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량의 급가속 안전 제어 시스템.

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