DE102009029117A1 - Verfahren zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs sowie Fahrerassistenzvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Kraftfahrzeug von einer externen Einrichtung (1) Navigationsinformationen übermittelt werden. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch anhand der Navigationsinformationen, insbesondere an eine bestimmbare Zielposition, bewegt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrerassistenzvorrichtung.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Kraftfahrzeug von einer externen Einrichtung Navigationsinformationen übermittelt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrerassistenzvorrichtung.
- Stand der Technik
- Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise eine Fahrerassistenzvorrichtung auf, welche eine Navigationseinheit enthält. Dem Kraftfahrzeug beziehungsweise dieser Navigationseinheit werden von der externen Einrichtung die Navigationsinformationen zur Verfügung gestellt. Die Navigationsinformationen umfassen beispielsweise eine Navigations- beziehungsweise Umgebungskarte, in welcher eine Umgebung der externen Einrichtung beziehungsweise die externe Einrichtung selbst kartografisiert ist. Das Kraftfahrzeug muss also nicht von vornherein über die Navigationsinformationen verfügen, um in der Umgebung der externen Einrichtung beziehungsweise in der externen Einrichtung den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der
WO 02/063243 A1 - Offenbarung der Erfindung
- Demgegenüber weist das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs beim Durchführen des Fahrbetriebs aktiv unterstützt wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch anhand der Navigationsinformationen, insbesondere an eine bestimmbare Zielposition, bewegt wird. Der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs wird in der Umgebung der externen Einrichtung beziehungsweise in der externen Einrichtung also aktiv beeinflusst. Dies geschieht aufgrund der Navigationsinformationen, welche dem Kraftfahrzeug von der externen Einrichtung übermittelt werden. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug mittels des zumindest teilautomatischen Bewegens an die bestimmbare Zielposition gebracht wird. Das bedeutet, dass die Zielposition beispielsweise nachfolgend dem Übermitteln festgelegt werden kann und anschließend das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch unter Berücksichtigung der Navigationsinformationen an diese Zielposition bewegt wird. Ebenso kann die Zielposition zusammen mit den Navigationsinformationen übertragen werden. Der Begriff „teilautomatisch” kann an dieser Stelle bedeuten, dass der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise ohne Eingriff durch den Fahrer durchgeführt wird. Beispielsweise kann eine Längsführung (also eine Steuerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs) und/oder eine Querführung (das Durchführen einer Lenkbewegung) automatisch erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass dem Fahrer detaillierte Anweisungen gegeben werden, wie er den Fahrwinkel, die Fahrrichtung und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einzustellen hat, um das Kraftfahrzeug sicher zu bewegen. Bevorzugt wird das Bewegen des Kraftfahrzeugs jedoch zumindest teilweise ohne den Nutzereinfluss durchgeführt. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Längsführung automatisch und die Querführung durch den Fahrer oder umgekehrt erfolgt. Das Übermitteln der Navigationsinformationen durch die externe Einrichtung kann beispielsweise erfolgen, sobald sich das Kraftfahrzeug in der Nähe beziehungsweise in der Umgebung der externen Einrichtung befindet oder eine bestimmte Ausgangsposition erreicht hat oder die Navigationsinformationen bei der externen Einrichtung (durch Aussenden eines Signals) anfordert. Dabei kann die externe Einrichtung dem Kraftfahrzeug die Navigationsinformationen zunächst anbieten und erst übermitteln, wenn sie von dem Kraftfahrzeug zu einem solchen Schritt aufgefordert wird, dieses also die Navigationsformationen anfordert.
- Es kann auch vorgesehen sein, dass dem Kraftfahrzeug mehrfach die Navigationsinformationen beziehungsweise unterschiedliche Navigationsinformationen übermittelt werden. Ein solches Verhalten kann in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs in Bezug auf die externe Einrichtung realisiert sein. Beispielsweise können dem Kraftfahrzeug zunächst lediglich eine Umgebungskarte aufweisende Navigationsinformationen übermittelt werden, welche die unmittelbare Umgebung des Kraftfahrzeugs zeigen. Die Umgebungskarte wird anschließend in Abhängigkeit von der momentanen Position und/oder einer gewählten Fahrtstrecke des Kraftfahrzeugs durch erneutes Übertragen von Navigationsinformationen aktualisiert, sodass dem Kraftfahrzeug stets seine unmittelbare Umgebung betreffende Navigationsinformationen zur Verfügung stehen. Auf diese Weise kann zunächst eine grob aufgelöste Umgebungskarte übertragen werden und anhand dieser die Zielposition bestimmt werden. Erst wenn die Zielposition feststeht, wird eine fein aufgelöste Umgebungskarte an das Kraftfahrzeug übermittelt, anhand welcher das Bewegen des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Dazu ist es selbstverständlich notwendig, dass die bestimmte Zielposition, Informationen über den beabsichtigen Fahrweg oder Informationen über benötigte Navigationsinformationen an die externe Einrichtung übertragen wird/werden.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zielposition von der externen Einrichtung bestimmt wird. Die Zielposition ist somit Bestandteil der Navigationsinformationen, welche dem Kraftfahrzeug von der externen Einrichtung übermittelt werden. In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass dem Kraftfahrzeug die Navigationsinformationen einschließlich der Zielposition von der externen Einrichtung übermittelt werden, sobald das Kraftfahrzeug sich an einer bestimmten Ausgangsposition befindet. Anschließend wird der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vollautomatisch oder zumindest teilautomatisch durchgeführt, bis das Kraftfahrzeug die Zielposition erreicht hat.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die externe Einrichtung mehrere Zielpositionen an das Kraftfahrzeug übermittelt und ein Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die Zielposition aus den mehreren Zielpositionen auswählt. Die mehreren Zielpositionen sind somit Bestandteil der übermittelten Navigationsinformationen. Diese werden dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Anschließend kann der Fahrer oder die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die gewünschte Zielposition aus den zur Verfügung gestellten, mehreren Zielpositionen auswählen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die externe Einrichtung ein Parkplatz oder ein Parkhaus ist. Die externe Einrichtung kann dem Kraftfahrzeug in diesem Fall mehrere Parkplätze in Form der mehreren Zielpositionen anbieten, worauf der gewünschte Parkplatz ausgewählt werden kann. Anschließend wird das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch zu diesem Parkplatz geführt, wobei der aktuelle Belegungszustand des Parkplatzes beziehungsweise des Parkhauses berücksichtigt werden kann, also ein entsprechender Abstand des Kraftfahrzeugs von bereits belegten Parkplätzen eingehalten wird. Die Navigationsinformationen können dementsprechend auch Informationen über temporäre Hindernisse enthalten.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Navigationsinformationen eine Umfeldkarte enthalten, insbesondere aufweisend Fahrspur-, Fahrtrichtungs- und/oder Parkrauminformationen. Die Umfeldkarte betrifft ein Umfeld der externen Einrichtung, gibt also beispielsweise detaillierte Informationen betreffend einer Navigation in dem Umfeld beziehungsweise dem Bereich der externen Einrichtung. Dabei kann die Umfeldkarte auf den momentanen Zustand der externen Einrichtung angepasst sein. Beispielsweise können dem Kraftfahrzeug auf diese Weise Informationen über zumindest zeitweilig abgesperrte Bereiche (zum Beispiel Baustellen) oder bereits belegte Parkplätze zur Verfügung gestellt werden. In der Umfeldkarte sind unterschiedliche Informationen enthalten. Beispielsweise sollen Fahrspuren mitsamt der entsprechenden zulässigen Fahrtrichtung enthalten sein. Ebenso jedoch auch, wie bereits vorstehend beschrieben, Informationen über verfügbaren Parkraum beziehungsweise verfügbare Parkplätze.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Sensor zu einem Erkennen von Hindernissen in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder zum Bestimmen der Position des Kraftfahrzeugs, insbesondere bezüglich der Umfeldkarte, verwendet wird. Das Erkennen der Hindernisse wird beispielsweise zu dem Zweck durchgeführt, Kollisionen mit den Hindernissen zu vermeiden. Es kann jedoch auch zusätzlich zum Bestimmen der Position des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, insbesondere dann, wenn die Hindernisse stationär sind und diesbezügliche Informationen in den Navigationsinformationen beziehungsweise der Umgebungskarte enthalten sind. Die Daten des Sensors können an die externe Einrichtung übermittelt und somit anderen Kraftfahrzeugen in Form von Navigationsinformationen zur Verfügung gestellt werden. Somit werden die Navigationsinformationen, die von der externen Einrichtung übermittelt werden, mit Hilfe des Sensors beziehungsweise Sensoren der anderen Kraftfahrzeuge stets weiter verbessert. Zusätzlich oder alternativ dienen die Sensoren dem Bestimmen der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Position des Kraftfahrzeugs bezüglich der Umfeldkarte bestimmt wird, um ein sicheres Unterstützen des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs anhand der Umfeldkarte zu ermöglichen. Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein GPS-Sensor oder ein sonstiger Sensor zur satellitengestützten Positionsbestimmung sein, aber auch ein Umfeldsensor, insbesondere Abstandssensor, mittels welchem durch Anwenden an sich bekannter Lokalisierungsverfahren (zum Beispiel Monte-Carlo-Lokalisation, Partikelfilter, Markov-Lokalisierung) die Position in Bezug auf die Umgebungskarte bestimmt wird.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Position des Kraftfahrzeugs odometrisch bestimmt wird. Das bedeutet, dass die Position – ausgehend von einer Start- beziehungsweise Initialposition – allein aufgrund Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Beispielsweise wird Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt und aus diesen Größen durch Integration die aktuelle Position bestimmt. Zu diesem Zweck sind entsprechende Sensoren dem Kraftfahrzeug zugeordnet.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Sensor ein Umfeldsensor, insbesondere ein Radar-, Lidar- oder Sonarsensor, und/oder ein Radgeschwindigkeitssensor und/oder ein Radwinkelsensor verwendet wird. Der Umfeldsensor dient dazu, die Hindernisse in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erkennen. Prinzipiell können beliebige Umfeldsensoren eingesetzt werden, vorzugsweise sind jedoch Radar-, Lidar- beziehungsweise Sonar-Sensoren vorgesehen. Auch ein (Stereo-)Videosystem kann zur Umfelderkennung als Umfeldsensor eingesetzt werden, vorzugsweise in Verbindung mit Bilderkennungsverfahren. Insbesondere zur odometrischen Positionsbestimmung wird der Radgeschwindigkeitssensor und/oder der Radwinkelsensor beziehungsweise Lenkwinkelsensor eingesetzt. Sowohl Radgeschwindigkeitssensor als auch Radwinkelsensor sind jeweils einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Vorzugsweise ist an jedem Rad des Kraftfahrzeugs ein solcher Sensor vorgesehen. Weiterhin kann der Sensor ein Beschleunigungssensor, ein (elektronischer) Kompass oder dergleichen sein.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die Navigationsinformationen angezeigt werden. Das Kraftfahrzeug verfügt also über eine Bildschirmeinrichtung, auf welcher die Navigationsinformationen für eine Beurteilung durch den Fahrer aufbereitet und angezeigt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umfeldkarte dem Fahrer angezeigt wird und gleichzeitig die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs in Bezug zu der Umfeldkarte angedeutet wird.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Erreichen der Zielposition ein Signal an die externe Einrichtung übermittelt wird. Der externen Einrichtung wird auf diese Weise mitgeteilt, dass das Kraftfahrzeug die Zielposition erreicht hat. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn die externe Einrichtung ein Parkplatz oder ein Parkhaus ist, da somit diesem angezeigt werden kann, dass der an der Zielposition befindliche Parkraum nun durch das Kraftfahrzeug belegt ist und nicht mehr für andere Kraftfahrzeuge zur Verfügung steht.
- Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrerassistenzvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, zur Unterstützung eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrerassistenzvorrichtung dazu ausgebildet ist, Navigationsinformationen von einer externen Einrichtung zu empfangen. Dabei soll die Fahrerassistenzvorrichtung zusätzlich dazu vorgesehen sein, das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch anhand der Navigationsinformationen, insbesondere an eine bestimmbare Zielposition zu führen. Mittels der Fahrerassistenzvorrichtung wird also eine Bewegung des Kraftfahrzeugs realisiert. Dabei führt die Fahrerassistenzvorrichtung den Bewegungsvorgang zumindest teilautomatisch durch.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht einer externen Einrichtung, und -
2 eine schematische Ansicht der externen Einrichtung, wie sie beispielsweise in einer Umfeldkarte der externen Einrichtung vorgesehen ist. - Die
1 zeigt eine Ansicht einer externen Einrichtung1 . Die externe Einrichtung1 ist dabei ein Parkplatz, welcher mehrere, optisch voneinander abgegrenzte Parkräume2 aufweist. Zwei der Parkräume2 sind bereits durch Hindernisse3 belegt, sodass diese Parkräume2 nicht mehr für einen Parkvorgang eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehen. Ebenso ist auf zumindest einem Bereich2' der externen Einrichtung1 ein Halteverbotszeichen4 dargestellt, sodass auch dieser Bereich2' nicht mehr zum Abstellen des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht. Zwischen den Parkräumen2 liegt ein zentraler Fahrweg5 vor, über welchen die Parkräume2 miteinander verbunden sind. An den Fahrweg5 schließt sich eine Ein-/Ausfahrt6 an, auf welcher zwei Fahrspuren7 und8 vorliegen, wobei die Fahrspur7 für ein Einfahren in die externe Einrichtung1 und die Fahrspur8 für ein Ausfahren aus der externen Einrichtung1 vorgesehen sind. Die jeweils zulässige Fahrtrichtung ist durch einen Pfeil9 beziehungsweise10 gekennzeichnet. Die externe Einrichtung1 ist weiterhin von einer äußeren Begrenzung11 umgeben, sodass lediglich über die Ein-/Ausfahrt6 das Einfahren in beziehungsweise das Ausfahren aus der externen Einrichtung1 möglich ist. - Die
2 zeigt eine schematische Darstellung der externen Einrichtung1 , wie sie in Navigationsinformationen enthalten sind, die von der externen Einrichtung1 beziehungsweise einer dieser zugeordneten Sendeeinrichtung (nicht dargestellt) dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Zu erkennen ist dabei, dass die externe Einrichtung1 von der Begrenzung11 nahezu vollständig eingeschlossen ist. Lediglich im Bereich der Ein-/Ausfahrt6 ist, wie bereits vorstehend beschrieben, ein Zugang zu der externen Einrichtung1 möglich. Die Navigationsinformationen liegen in diesem Fall als Umfeldkarte12 vor, welche hier in eine entsprechende Darstellung umgesetzt ist, wie sie beispielsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs angezeigt wird. In der Umfeldkarte12 sind neben der Begrenzung11 und der Ein-/Ausfahrt6 die Parkräume2 sowie der Fahrweg5 enthalten. Ebenso enthält die Umfeldkarte12 Informationen hinsichtlich der Fahrspuren7 und8 beziehungsweise der auf diesen zulässigen Fahrtrichtung (Pfeile9 und10 ). In dem vorliegenden Fall ist in der Umfeldkarte12 außerdem berücksichtigt, dass der Bereich2' , auf welchem das Halteverbotszeichen4 vorliegt, dem Kraftfahrzeug nicht zum Parken des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht. Dagegen ist nicht berücksichtigt, dass zumindest zwei der Parkräume2 bereits durch Hindernisse3 belegt sind. Dies ist jedoch optional möglich. - Die externe Einrichtung
1 kann, außer dem hier angeführten Parkplatz, auch ein Parkhaus, eine Tiefgarage, eine Tankstelle oder dergleichen sein. Die Umfeldkarte12 wird dabei von der externen Einrichtung1 beziehungsweise der Sendeeinrichtung dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt beziehungsweise an dieses übermittelt. Dies kann vorteilhaft per Funk erfolgen. Das Kraftfahrzeug kann die Umfeldkarte12 beziehungsweise die Navigationsinformation, welche die Umfeldkarte12 enthält, für eine erweiterte Fahrerassistenz nutzen, also für ein zumindest teilautomatisches Bewegen des Kraftfahrzeugs. - Auf diese Weise ist es möglich, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bei der Navigation innerhalb der Umfeldkarte
12 beziehungsweise der externen Einrichtung1 zu unterstützen beziehungsweise mit Informationen zu versorgen. Somit lässt sich eine weitgehende Unterstützung bei einem Parken oder Manövrieren des Kraftfahrzeugs innerhalb einer solchen externen Einrichtung oder in deren Umgebung realisieren. Mit Vorteil werden dabei unterschiedliche Sensoren des Kraftfahrzeugs eingesetzt. Beispielsweise sind Sensoren zur odometrischen Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs vorhanden. Zu dieser Positionsbestimmung können zusätzlich Informationen von Sensoren herangezogen werden, die Hindernisse in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkennen. Auf diese Weise ist eine deutliche Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung möglich, womit die Kollisionsgefahr mit Hindernissen verringert ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 02/063243 A1 [0002]
Claims (10)
- Verfahren zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Kraftfahrzeug von einer externen Einrichtung (
1 ) Navigationsinformationen übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch anhand der Navigationsinformationen, insbesondere an eine bestimmbare Zielposition, bewegt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielposition von der externen Einrichtung (
1 ) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Einrichtung (
1 ) mehrere Zielpositionen an das Kraftfahrzeug übermittelt und ein Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die Zielposition aus den mehreren Zielpositionen auswählt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsinformationen eine Umfeldkarte (
12 ) enthalten, insbesondere aufweisend Fahrspur-, Fahrtrichtungs- und/oder Parkrauminformationen. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zu einem Erkennen von Hindernissen in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder zum Bestimmen der Position des Kraftfahrzeugs, insbesondere bezüglich der Umfeldkarte (
12 ) verwendet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Kraftfahrzeugs odometrisch bestimmt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor ein Umfeldsensor, insbesondere ein Radar-, Lidar- oder Sonar-Sensor, und/oder ein Radgeschwindigkeitssensor und/oder ein Radwinkelsensor verwendet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die Navigationsinformationen angezeigt werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Zielposition ein Signal an die externe Einrichtung (
1 ) übermittelt wird. - Fahrerassistenzvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zur Unterstützung eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrerassistenzvorrichtung dazu ausgebildet ist, Navigationsinformationen von einer externen Einrichtung (
1 ) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerassistenzvorrichtung zusätzlich dazu vorgesehen ist, das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisch anhand der Navigationsinformationen, insbesondere an eine bestimmbare Zielposition, zu führen.
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