KR102515667B1 - 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법 - Google Patents

운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미리 설정된 토크값으로 주차 또는 출차 제어시 차량의 움직임이 없는 경우 토크값을 증가시켜 엔진제어장치에 인가함으로써 안전한 주차 또는 출차를 유도할 수 있도록 한 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 운전 지원 장치로서, 미리 설정된 토크값을 엔진제어장치에 인가하여 상기 차량의 주차 또는 출차를 제어 중에 상기 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 이용하여 상기 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 차량의 움직임이 없는 경우 상기 엔진제어장치에 인가되는 토크값을 증가시키는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치가 제공된다.

Description

운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법{DRIVING ASSISTANCE DEVICE AND DRIVING ASSISTANCE METHOD USING THE SAME}
본 발명은 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 설정된 토크값으로 주차 또는 출차 제어시 차량의 움직임이 없는 경우 토크값을 증가시켜 엔진제어장치에 인가함으로써 안전한 주차 또는 출차를 유도할 수 있도록 한 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법에 관한 것이다.
요즈음, 주차를 지원해주기 위한 자동 주차 제어 기술이 개발되고 있는데, 이러한 자동 주차 제어 기술은 차량이 주차하고자 하는 공간에 차량이 주차될 수 있도록 차량이 주차하고자 하는 공간의 주변을 탐색하고 그 탐색 결과에 따라 주차 경로를 계산하고 그 주차 경로를 따라 조향 제어를 하여 차량의 주차를 지원해준다.
차량의 주차를 지원하는 주차 지원 장치는 대한민국 공개특허 제2012-0040789호 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.
상기 특허를 포함하는 종래의 주차 지원 장치는 차량의 자동주차를 위한 자동 조향 제어를 수행하는 자동 조향 제어부; 자동 조향 제어 중에, 전방 장애물과의 전방거리 및 후방 장애물과의 후방거리에 근거하여, 주차 상황이 전방 경보 상황, 후방 경보 상황 및 전후방 경보 상황 중 어느 상황인지를 확인하는 주차 상황 확인부; 및 주차 상황이 전방 경보 상황 또는 후방 경보 상황인 경우에는 차량의 방향 전환을 유도하는 후진 메시지 또는 전진 메시지를 출력하고, 주차 상황이 전후방 경보 상황인 경우에는 차량의 정지를 유도하는 정지 메시지를 출력하는 경보 상황 제어부를 포함한다.
이러한 주차 지원 장치는 주차공간을 탐색한 후 주차기준선을 설정하여 설정된 주차기준선을 기준으로 미리 정한 허용오차를 벗어나지 않도록 주차 제어를 수행하였다.
그러나, 종래의 주차 지원 장치는 경사로 주차시 경사로에서 평지에 맞는 토크값을 엔진에 인가하여 차량의 거동이 발생하지 않아 주차가 불가능한 상황이 발생하고, 경사로 주차에서 차량 밀림 발생에 따른 차량 충돌 우려가 있었다.
또한 종래의 주차 지원 장치는 저속에서 신호 민감도가 큰 종방향 지센서를 통하여 측정된 측정값에 기반하여 차량이 얼마나 기울어져 있는지를 판단하기 때문에 종방향 지센서의 민감도에 따른 신호 오차가 과다 발생하였다. 즉 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 동일한 도로 환경에서 저속으로 주행시 종방향 지센서로부터 수신된 신호(파형으로 나타낸 실선)를 도시한 그래프를 참조해 보더라도 저속에서 신호 오차가 크게 발생함을 확인할 수 있다. 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 굵은 실선은 각속도의 기준값이다.
대한민국 공개특허 제2012-0040789호(2012.04.30) "주차 지원 방법 및 그 시스템"
본 발명의 목적은, 미리 설정된 토크값으로 주차 또는 출차 제어시 차량의 움직임이 없는 경우 토크값을 증가시켜 엔진제어장치에 인가함으로써 안전한 주차 또는 출차를 유도할 수 있도록 한 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 운전 지원 장치로서, 미리 설정된 토크값을 엔진제어장치에 인가하여 상기 차량의 주차 또는 출차를 제어 중에 상기 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 이용하여 상기 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 차량의 움직임이 없는 경우 상기 엔진제어장치에 인가되는 토크값을 증가시키는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치가 제공된다.
상기 전자제어유닛은 차량의 움직임이 없는 경우 상기 차량의 주행로를 경사로로 판정하여 경사로에서 거동을 위한 토크값을 계산하여 상기 엔진제어장치에 인가할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 휠펄스를 통해 계산된 상기 차량의 이동거리, 미리 설정된 이동거리, 차속 및 미리 설정된 토크값을 이용하여 상기 경사로에서 거동을 위한 토크값을 계산할 수 있다.
상기 휠펄스 및 차속은 상기 차량에 설치된 휠센서((Wheel sensor)로부터 수신되고, 상기 브레이크 압력은 상기 차량에 설치된 전동식 유압 부스터(AHB, Active Hydraulic Booster)로부터 수신될 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력이 미리 정해진 차량미동조건을 만족하는지 여부를 판단하여 차량미동조건을 만족하는 경우 상기 차량의 주행로를 경사로로 판정하고, 차량미동조건을 만족하지 않는 경우 상기 차량의 주행로를 정상로로 판정할 수 있다.
상기 차량미동조건은 상기 휠펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 운전 지원 장치를 이용한 운전 지원 방법으로서, 상기 차량의 주차 또는 출차를 제어하는 중에 상기 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 수신하는 단계; 상기 수신된 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 미리 정해진 차량미동조건과 비교하여 상기 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계의 판단결과, 상기 차량의 움직임이 없는 경우 엔진제어장치에 인가되는 토크값을 증가시켜 상기 차량의 주차 또는 출차 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 방법이 제공된다.
상기 수행하는 단계는 상기 휠펄스를 통해 계산된 상기 차량의 이동거리, 미리 설정된 이동거리, 차속 및 미리 설정된 토크값을 이용하여 상기 차량의 거동을 위한 토크값을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 계산된 토크값은 미리 설정된 토크값 보다 큰 값일 수 있다.
상기 수행하는 단계는 상기 차량의 움직임이 있는 경우 미리 설정된 토크값을 상기 엔진제어장치에 인가하고, 상기 차량의 움직임이 없는 경우 상기 계산된 토크값을 상기 엔진제어장치에 인가할 수 있다.
상기 차량미동조건은 상기 휠펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 포함하고, 상기 판단하는 단계는 상기 제 1 내지 제 3 조건을 모두 만족하면 상기 차량의 움직임이 없는 경우로 판단하고, 상기 제 1 내지 제 3 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않으면 상기 차량의 움직임이 있는 경우로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전 지원 방법은 상기 수신하는 단계 이전에, 상기 차량에 설치된 스위치를 통해 주차 또는 출차를 위한 선택신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 미리 설정된 토크값으로 주차 또는 출차 제어시 차량의 움직임이 없는 경우 토크값을 증가시켜 엔진제어장치에 인가함으로써 안전한 주차 또는 출차를 유도할 수 있고 경사로에서 차량의 밀림 등으로 인한 차량 충돌을 막을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 저속에서 종방향 지센서를 통해 측정된 측정값을 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전 지원 장치를 설명하기 위한 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전 지원 장치를 이용한 운전 지원 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전 지원 장치를 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면 본 발명의 운전 지원 장치는 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 장치이다. 이러한 운전 지원 장치는 차량의 전방 및 후방에 설치된 전방 감지부(10)와 후방 감지부(20), 전방 감지부(10)와 후방 감지부(20)와 연결되어 있는 SPAS 전자제어유닛(40)(이하, '전자제어유닛'이라 한다)과, 자동 주차 또는 자동 출차를 선택하기 위한 스위치(30)와, 경보음 또는 알림정보를 출력하는 스피커(80)와, 전자제어유닛(40)의 제어에 따라 탐색된 주차 공간으로의 자동 주차 또는 주차공간에서 자동 출차를 수행하기 위한 차량의 거동을 제어하는 제동제어장치(60), 조향제어장치(70) 및 엔진제어장치(80)를 포함한다.
나아가 운전 지원 장치는 차량 회생제동장치인 전동식 유압 부스터(AHB, Active Hydraulic Booster)(90)와, 차량의 주변 영상을 획득하는 어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM)(95)을 더 포함한다. AVM(95)는 차량의 전후방은 물론 측면까지 설치된 총 4개의 카메라로 차량의 4면에 위치한 장애물을 파악해 운전자의 주차 또는 출차를 돕는 기능을 한다.
또한 본 발명의 운전 지원 장치는 전자제어유닛(40)의 제어에 따라 주차되는 주차상태, 출차되는 출차상태, 또는 차량의 상태정보를 디스플레이기기(미도시)에 보여지도록 하는 HMI(50)를 포함한다.
전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)는 초음파 센서로, 물체에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 초음파센서에서 수신하여 물체까지의 거리를 측정할 수 있다. 이와 같이 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)를 통하여 감지된 감지신호는 전자제어유닛(40)에서 수신한다. 여기서 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)를 초음파 센서로 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 레이더를 사용할 수도 있다.
전방 감지부(10)는 전방의 중앙 및 코너에 각각 설치되고, 복수개 설치될 수 있다. 후방 감지부(20)도 마찬가지로 후방의 중앙 및 코너에 각각 설치되고 복수개 설치될 수 있다.
전자제어유닛(40)은 주차 또는 출차 제어시 차량의 움직임이 없는 경우 주행로를 경사로로 판정하여 엔진제어장치(80)에 인가되는 토크값을 증가시켜 차량의 주차 또는 출차를 안전하게 유도할 수 있다.
더 설명하면 전자제어유닛(30)은 스위치(30)를 통하여 주차 또는 출차가 요청되어 미리 설정된 토크값을 엔진제어장치(80)에 인가하여 주차 또는 출차를 제어하는 중에 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 수신하여 수신된 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 기반으로 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하여 차량의 움직임이 없는 경우 차량의 주행로를 경사로로 판정하여 경사로에서 요구되는 토크값을 계산하여 엔진제어장치(80)에 인가되도록 제어한다.
이와 같이 주차 또는 출차를 제어하는 중에 차량의 주행로가 경사로로 판정될때 평지에 맞는 미리 설정된 토크값이 아닌, 경사로에서 거동을 위한 토크값을 계산하여 엔진제어장치(80)에 인가함으로써 안전하게 주차 또는 출차를 도울 수 있다.
경사로에서 거동을 위한 토크값(control Torque)은 하기의 수학식 1을 통하여 계산된다.
Figure 112016034100201-pat00001
여기서 정상 토크값(Normal torque)는 미리 설정된 토크값이고, 측정이동거리(wheel travel)는 휠센서로부터 수신된 휠펄스를 통해 계산된 실제 이동거리이고, 설정이동거리(wheel Tooth)는 미리 설정된 이동거리이고, 차속(Vehicle wheel speed)은 휠센서로부터 수신된 차속이며, 게인(Gain)은 토크값에 영향을 주는 미리 정해진 설정값이다.
특히 전자제어유닛(30)은 주차 또는 출차 제어 중에 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 차량미동조건과 비교하여 차량의 움직임이 있는지 또는 차량의 움직임이 없는지를 판정할 수 있다. 이에 따라 종방향 지센서에 의존하여 경사로 인지를 판단했던 종래의 문제점, 즉 저속에서 종방향 지센서의 민감도에 따른 신호 오차가 과차 발생하여 경사로 판단의 신뢰성이 떨어진 문제점을 해결할 수 있고, 경사로에서 종래에 차량의 미동으로 인해 주차 또는 출차가 불가능했던 문제점을 해결할 수 있다.
여기서 차량미동조건은 휠펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 포함하며, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족할때 차량미동조건을 만족하는 것으로 판정하고, 제 1 내지 제 3 조건 중 어느 하나의 조건을 만족하지 않을때 차량미동조건을 만족하지 않는 것으로 판정한다. 차량미동조건을 만족하는 경우는 차량의 주행로를 경사로로 판정하고, 차량미동조건을 만족하지 않는 경우는 차량의 주행로를 정상로로 판정한다.
휠펄스, 차속은 차량에 설치된 휠센서(미도시)를 통하여 수신되고, 브레이크 압력은 차량에 설치된 전동식 유압 부스터(90)로부터 수신된다. 여기서는 휠펄스 및 차속을 휠센서를 통해 수신하고 브레이크 압력을 전동식 유압 부스터를 통해 수신하는 것으로 설명하고 있지만 차량에 설치된 다른 전자제어유닛이나 각종 센서를 통하여 수신하는 것도 구현 가능함은 물론이다.
또한 휠센서는 휠펄스 외에도 휠의 진행방향을 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 휠의 진행방향을 파악하고 경사로에서 거동을 위한 토크값을 계산하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖는 운전 지원 장치를 이용한 운전 지원 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전 지원 장치를 이용한 운전 지원 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
전자제어유닛(40)은 스위치(30)를 통해 자동 주차 또는 자동 출차를 요청받는다(S11). 즉, 전자제어유닛(40)은 스위치(30)를 통해 자동 주차 또는 자동 출차를 위한 선택신호를 수신한다.
전자제어유닛(40)은 스위치(30)를 통해 수신된 선택신호, 즉 주차선택신호 또는 출차선택신호에 반응하여 미리 설정된 토크값을 엔진제어장치(30)에 인가하여 주차 또는 출차를 제어한다(S13).
전자제어유닛(40)은 상술된 S13 단계를 통하여 주차 또는 출차를 제어하는 중에 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 수신한다(S15). 상기 S15 단계는 후술하는 S17 단계 이전에 수신하기만 하면 구현 가능하다.
전자제어유닛(40)은 수신된 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 이용하여 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단한다(S17). 더 구체적으로 전자제어유닛(40)은 휠 펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 만족하는지 여부를 판단하여, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족하는 경우는 차량의 움직임이 없는 것으로 판단하고, 제 1 내지 제 3 조건 중 어느 하나의 조건이라도 만족하지 않으면 차량의 움직임이 있는 것으로 판단한다.
상기 S17 단계의 판단결과, 차량의 움직임이 있는 경우 전자제어유닛(40)은 차량의 주행로를 정상로로 판단하고(S20), 이후 상술된 S13 단계로 프로세스를 이동하여 미리 설정된 토크값으로 주차 또는 출차 제어를 수행한다.
상기 S17 단계의 판단결과, 차량의 움직임이 없는 경우 전자제어유닛(40)은 차량의 주행로를 경사로로 판단한다(S19). 이와 같이 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력과 차량미동조건을 이용하여 차량의 주행로가 경사로인지 여부를 판단할 수 있음에 따라, 저속에서 경사로 판단 센서, 예를 들면 종방향 지센서의 민감도에 따른 신호 오차 발생을 줄일 수 있다
이후 전자제어유닛(40)은 미리 설정된 토크값을 증가시키도록 경사로에서의 거동에 필요한 토크값을 상술된 수학식 1을 통해 계산한다(S21). 여기서 계산된 토크값은 미리 설정된 토크값 보다 큰 값을 갖는다.
전자제어유닛(40)은 계산된 토크값을 엔진제어장치에 인가하여 주차 또는 출차 제어를 수행한다(S23).
이와 같이 경사로에서 평지에 맞는 토크값이 아닌, 경사로에서의 거동에 필요한 토크값으로 인가함에 따라 종래에 경사로에서 평지에 맞는 토크값의 인가를 통해 주차 또는 출차가 불가능했던 문제를 해결할 수 있고, 경사로에서 평지에 맞는 토크값의 인가를 통해 차량의 밀림 등으로 인한 충돌을 방지할 수 있으며, 정확한 주차 또는 출차를 안전하게 유도할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
10 : 전방 감지부 20 : 후방 감지부
30 : 스위치 40 : 전자제어유닛
50 : HMI 60 : 제동제어장치
70 : 조향제어장치 75 : 스피커
80 : 엔진제어장치 90 : AHB
95 : AVM

Claims (11)

  1. 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 운전 지원 장치로서,
    미리 설정된 토크값을 엔진제어장치에 인가하여 상기 차량의 주차 또는 출차를 제어 중에 상기 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 이용하여 상기 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 차량의 움직임이 없는 경우 상기 엔진제어장치에 인가되는 토크값을 증가시키는 전자제어유닛을 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 차량의 움직임이 없는 경우 상기 차량의 주행로를 경사로로 판정하고, 상기 휠펄스를 통해 계산된 상기 차량의 이동거리, 미리 설정된 이동거리, 차속 및 미리 설정된 토크값을 이용하여 상기 경사로에서 거동을 위한 토크값을 계산하고, 계산된 토크값을 상기 엔진제어장치에 인가하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠펄스 및 차속은 상기 차량에 설치된 휠센서((Wheel sensor)로부터 수신되고, 상기 브레이크 압력은 상기 차량에 설치된 전동식 유압 부스터(AHB, Active Hydraulic Booster)로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력이 미리 정해진 차량미동조건을 만족하는지 여부를 판단하여 차량미동조건을 만족하는 경우 상기 차량의 주행로를 경사로로 판정하고, 차량미동조건을 만족하지 않는 경우 상기 차량의 주행로를 정상로로 판정하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 차량미동조건은 상기 휠펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 장치.
  7. 차량의 주차 또는 출차를 지원하는 운전 지원 장치를 이용한 운전 지원 방법으로서,
    상기 차량의 주차 또는 출차를 제어하는 중에 상기 차량의 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 수신하는 단계;
    상기 수신된 휠펄스, 차속 및 브레이크 압력을 미리 정해진 차량미동조건과 비교하여 상기 차량의 움직임이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계의 판단결과, 상기 차량의 움직임이 없는 경우 엔진제어장치에 인가되는 토크값을 증가시켜 상기 차량의 주차 또는 출차 제어를 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 수행하는 단계는, 상기 휠펄스를 통해 계산된 상기 차량의 이동거리, 미리 설정된 이동거리, 차속 및 미리 설정된 토크값을 이용하여 상기 차량의 거동을 위한 토크값을 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 계산된 토크값은 미리 설정된 토크값 보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 운전 지원 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 수행하는 단계는 상기 차량의 움직임이 있는 경우 미리 설정된 토크값을 상기 엔진제어장치에 인가하고, 상기 차량의 움직임이 없는 경우 상기 계산된 토크값을 상기 엔진제어장치에 인가하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 차량미동조건은 상기 휠펄스가 수신되는 제 1 조건, 차속이 0인 제 2 조건, 및 브레이크 압력이 기준압력 이상인 제 3 조건을 포함하고,
    상기 판단하는 단계는 상기 제 1 내지 제 3 조건을 모두 만족하면 상기 차량의 움직임이 없는 경우로 판단하고, 상기 제 1 내지 제 3 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않으면 상기 차량의 움직임이 있는 경우로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 수신하는 단계 이전에,
    상기 차량에 설치된 스위치를 통해 주차 또는 출차를 위한 선택신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 방법.
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