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Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem, insbesondere eines Nutzfahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Innerhalb der Fahrassistenzsysteme erfassen im Stand der Technik die Spurrückführungssysteme die Lage des Fahrzeugs im Verhältnis zu den Fahrspurmarkierungen der Fahrbahn. Nähert sich das Fahrzeug z. B. aufgrund einer momentanen Unaufmerksamkeit des Fahrers der Fahrspurmarkierung an, so erhält der Fahrer eine Warnung von seinem Fahrassistenzsystem und lenkt das Fahrzeug zurück in die Fahrspur. Tut er dies nicht und steuert das Fahrzeug vielmehr ohne einen vorausgehenden Lenkimpuls des Fahrers über die seitliche Fahrspurmarkierung hinaus, so löst der Fahrzeugführungsrechner aktiv und ohne Tätigwerden des Fahrzeuglenkers einen Lenkimpuls zurück in die Fahrspur aus.
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Aus der
EP 1 751 728 E1 ist ein Assistenzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das über eine Überwachungseinheit verfügt, die den Außenraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere in Fahrtrichtung erfasst. Im überwachten Außenraum seitlich der Fahrbahn ist je eine Warnzone definiert, die durch eine früheste Warnlinie und eine, die jeweilige Fahrspurmarkierung bzw. Begrenzung umfassende späteste Warnlinie begrenzt ist. Eine Auswerteinheit ist für die von der Überwachungseinheit übermittelten Daten vorgesehen und erkennt das Überfahren einer definierten, innerhalb der Warnzone liegenden Warnschwelle durch das Fahrzeug. Die Auswerteeinheit generiert in der Folge ein Warnsignal für eine akustische, visuelle und/oder haptische Warnung und/oder führt einen Lenkeingriff durch, der nur in Abhängigkeit weiterer, vom Fahrer abhängiger adaptiver Bedingungen erfolgt. Die Lage der Warnschwelle wird mit der Zeit von einer definierten Ausgangslage in Richtung der frühesten ersten Warnlinie verschoben.
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Fahrassistenzsysteme mit aktiver Spurrückführung stoßen bei den Fahrzeuglenkern nicht selten auf geringe Akzeptanz, da die Systeme in der Regel nicht in der Lage sind, Fahrsituationen zu erkennen und einzuschätzen, in denen der Fahrzeuglenker sein Kraftfahrzeug ganz bewusst an die Fahrspurmarkierung annähert oder diese überfährt. In sochen Fällen würde das Auslösen eines Warnhinweises und überdies ein automatisches Gegenlenken, ausgelöst durch den Fahrzeugführungsrechner die Handlungsfreiheit des Fahrzeuglenkers negativ beeinflussen.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein intelligentes Fahrassistenzsystem zu schaffen, bei dem die systemimmanenten Unterstützungssysteme für den Fahrzeuglenker die aktuelle Fahrsituation berücksichtigen, in der sich das Fahrzeug befindet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Seitenstreifen neben der Fahrbahn im Anschluss an den Randstreifen angeordnet. Er dient dabei nicht dem fließenden Verkehr. Im Unterschied zum Bankett ist der Seitenstreifen befestigt, jedoch in geringerem Maße als die Fahrbahn. Der Seitenstreifen kann dabei ein Standstreifen sein, der im Wesentlichen zum Anhalten eines Kraftfahrzeugs im Notfall dient, ohne dass der fließende Verkehr beeinträchtigt wird. Seitenstreifen werden überwiegend an Autobahnen und autobahnähnlichen Bundesstraßen mit Richtungsfahrbahnen eingerichtet.
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Ein Randstreifen bildet den Abschluss der Fahrbahn und verhindert ein Abbrechen der Fahrbahnkante. Im offenen Gelände schließt sich an den Randstreifen in der Regel das Bankett an. Das Bankett befindet sich am äußeren Rand der Fahrbahn und schließt an den Randstreifen, oder falls vorhanden an den Seitenstreifen an. Das Bankett dient dabei als unbefestigter Seitenstreifen und kann Einrichtungen der Straßenausstattungen wie z. B. die Verkehrsbeschilderung oder Schutzplanken aufnehmen. Der Mittelstreifen mit der Leitplanke befindet sich zwischen zwei Fahrbahnen und dient der Trennung der gegenläufigen Verkehrsströme. Mit Hilfe der Trennstreifen bzw. der Leitplanken werden Fahrbahnen oder Fahrspuren getrennt. Obwohl auch andere Werte angesetzt werden können, wird im Weiteren davon ausgegangen, dass in Fahrtrichtung gesehen ein Bankett zwischen 1 m und 1,50 m breit ist und eine Fahrspur eine Breite von 2,75–3,75 m aufweist. Ein Randstreifen ist zwischen 0,25 m und 0,75 m breit. Ein Seitenstreifen hat in der Regel eine Breite von 2,5 m.
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Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem umfasst zum Einen eine Spurführungswarnvorrichtung, bei der bei einer Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs in einstellbarem Abstand vor der Fahrspurmarkierung eine Warnfunktion ausgelöst wird. Es ist dabei von einer Fahrbahn auszugehen, auf der wenigstens eine Fahrspur in jeder Richtung durch Fahrspurmarkierungen voneinander abgegrenzt sind. Die Fahrspurmarkierungen können dabei gestrichelt oder durchgezogen sein. Denkbar ist jedoch auch, nebeneinander zwei gestrichelte und/oder durchgezogene Linien vorzusehen. Die Fahrbahn kann in jeder Fahrtrichtung zwei oder mehrere durch Fahrspurmarkierungen voneinander getrennte Fahrspuren aufweisen. Denkbar ist, dass sich der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen neben der äußersten rechten Fahrspur fortsetzt und einen Seitenstreifen bildet. Es sind jedoch auch Fahrbahnen vorstellbar, bei denen der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen im Bereich der Fahrspurmarkierung neben der äußersten Fahrspurmarkierung außerhalb der äußersten Fahrspur z. B. in einem Randstreifen endet. Erfindungsgemäß löst der Fahrzeugrechner bei einer Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs innerhalb der Fahrspur in einstellbarem Abstand von der Fahrspurmarkierung eine Warnfunktion aus. In diesem Zusammenhang ist unter Lateralbewegung in Bezug zur Fahrspur eine seitliche Bewegung des Nutzfahrzeugs zu verstehen, die nicht auf einen Lenkimpuls des Fahrzeuglenkers zurückzuführen ist. Der Abstand zur Fahrspurmarkierung kann beliebig festgesetzt werden und kann auch den Wert 0 (Null) annehmen.
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Das Fahrassistenzsystem umfasst zum Anderen eine Funktion, bei der der Fahrzeugrechner bei fortgesetzter Lateralbewegung und Erreichen eines Schwellenwertes jenseits der Fahrspurmarkierung außerhalb der Fahrspur eine Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur einleitet. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Schwellenwert im Fahrzeugrechner hinterlegt und bezeichnet einen vorbestimmten Abstand in Fahrtrichtung gesehen rechts neben der äußersten Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur mit dessen Erreichen der Fahrzeugrechner die Rücklenkung in die Fahrspur auslöst. Der Schwellenwert kann dabei einen frei wählbaren Wert annehmen. Die fortgesetzte Lateralbewegung ist auf die Überfahrung einer Fahrspurmarkierung gerichtet, die eine einzelne oder eine doppelte Linienführung umfasst, wobei die Fahrspurmarkierung gestrichelt und/oder durchgezogen ist. Erfindungsgemäß erfolgt die rechnergesteuerte Rücklenkung in die Fahrspur dann, wenn sich das Nutzfahrzeug auf einer Fahrbahn befindet, deren Fahrbahnbelag sich in Fahrtrichtung gesehen über die äußerste Fahrspurmarkierung hinaus erstreckt. Die Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur unterbleibt jedoch, wenn der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen jenseits der äußersten Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur im Bereich der Fahrspurmarkierung endet. Schließt sich z. B. an die äußerste Fahrspur nur ein Randstreifen und/oder das Bankett an, wäre es für das Fahrzeug nicht möglich, soweit über die äußerste Fahrspurmarkierung der äußersten Fahrspur hinauszusteuern, dass ein Schwellenwert erreicht würde, der die rechnergesteuerte Rücklenkung auslöste. Vielmehr würde das Fahrzeug vor Erreichen des Schwellenwertes von der Straße abkommen und verunglücken. Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem setzt die aktive Rücklenkung nur auf solchen Fahrbahnen ein, an denen sich in Fahrtrichtung gesehen neben der äußersten Fahrspurmarkierung entweder eine weitere Fahrspur oder zum Beispiel ein Seitenstreifen anschließt. Auf Fahrbahnen, auf denen der Fahrbahnbelag in Fahrtrichtung gesehen, jenseits der Fahrspurmarkierung im Bereich der Fahrspurmarkierung z. B. als Randstreifen endet, ist die aktive Rücklenkung des Nutzfahrzeugs in die Fahrspur durch den Fahrzeugführungsrechner nicht auslösbar. Die Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs ist nicht bis zur Erreichung des die Rücklenkung auslösenden Schwellenwerts fortsetzbar, sodass das Nutzfahrzeug vorher in eine Unfallsituation geraten und z. B. umstürzen würde oder die Fahrt vorher im Graben enden würde. Die aktive Rücklenkung in die Fahrspur kommt also zum Beispiel auf mehrspurigen Autobahnen mit angeschlossenem Seitenstreifen zum Einsatz. Die aktive Rücklenkung wird jedoch auf Landstraßen, bei denen sich jenseits der Fahrspur der Fahrbahnbelag nicht fortsetzt und/oder im Bereich der äußeren Fahrspurmarkierung endet, nicht ausgelöst. Die aktive Rücklenkung in die Fahrspur wird nur dann ausgelöst, wenn in Fahrtrichtung gesehen auf der Seite des Fahrzeugs, die vom Gegenverkehr abgewandt ist, eine Fahrspurmarkierung ausgeführt ist und sich der Fahrbahnbelag soweit fortsetzt, dass der Schwellenwert erreichbar ist. Es ist somit die Grundlage der Erfindung, dass die aktive Gegenlenkung des Fahrassistenzsystems nur auf solchen Fahrbahnen ausgelöst wird, auf denen die Annahme besteht, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers wegen der Breite der Fahrspur, der geraden Streckenführung oder des guten Ausbauzustands leiden könnte. Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers naturgemäß auf schmalen und möglicherweise kurvigen Straßen höher ist und der Kraftfahrzeuglenker sein Fahrzeug aufgrund Gegenverkehrs oder wegen Hindernissen am Straßenrand bewusst über die Fahrspurmarkierung seiner Fahrspur hinaus und in der Folge wieder in die Fahrspur zurück steuern wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Warnfunktion ein optisches, akustisches oder haptisches Warnsignal. Dabei ist vorstellbar, dass der Fahrzeuglenker durch eine Warnlampe oder ein akustisches Signal aufmerksam gemacht wird oder dass das Lenkrad in einstellbarem Abstand vor der Fahrspurmarkierung zu rütteln beginnt.
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Die Aufnahmevorrichtung kann dabei ein Sensor oder eine Kamera sein. Die Aufnahmevorrichtung kann jedoch jede andere technische Vorrichtung sein, die in der Lage ist, den Verlauf, der Fahrbahn und der Fahrspurmarkierungen zu erkennen. Die Fahrspurmarkierungen können dabei in unterschiedlicher Art und Form und unterschiedlicher Farbe ausgeführt sein.
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Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 ein Nutzfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem in der Fahrspur,
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2 das Nutzfahrzeug entsprechend 1 in Lateralbewegung,
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3 das Nutzfahrzeug entsprechend 1 in rechnergesteuerter Rücklenkung
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4 das Nutzfahrzeug entsprechend 3, bei dem die rechnergesteuerte Rücklenkung in die Fahrspur unterbleibt,
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5 in einer Schnittdarstellung je eine Fahrbahn mit Fahrspuren und Bankett bzw. Randstreifen und Bankett und
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6 in einer Schnittdarstellung eine Fahrbahn mit Fahrspuren, Seitenstreifen, Randstreifen und Bankett.
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1 zeigt eine Fahrbahn 1 mit zwei Fahrspuren 8; 10. Die Fahrspur 10 wird von einem Nutzfahrzeug 4 in Fahrtrichtung 11 befahren. Die Fahrspur 8 kann in die selbe Fahrtrichtung 11 gerichtet sein oder aber von Fahrzeugen entgegen der Fahrtrichtung 11 benutzt werden. Die beiden Fahrspuren 8 und 10 werden durch eine gestrichelte Linie 12 voneinander getrennt. In Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben dem Fahrzeug 4 ist in der 1 eine durchgezogene Linie 13 gezeigt. In Fahrtrichtung 11 gesehen setzt sich der Fahrbahnbelag 9 rechts neben der durchgezogenen Linie 13 fort und bildet den Bereich 14. Der Fahrbahnbelag 9 der Fahrbahn 1 endet in Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben der Fahrspur 10 in einem Seitenstreifen 25 oder einem Randstreifen 26. Der Seitenstreifen 25 kann dabei ein Standstreifen sein. An den Bereich 14 schließt sich in der 1 das Bankett 15 an. Zwischen der Linie 16 und der durchgezogenen Linie 13 ist der einstellbare Abstand 5 gezeigt, mit dessen Überfahrung im Fahrerhaus 17 eine Warnfunktion ausgelöst wird.
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2 zeigt das Nutzfahrzeug 4 mit dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem in der Fahrspur 10. Das Nutzfahrzeug 4 befindet sich in Lateralbewegung 6 in Richtung auf die durchgezogene Linie 13 hin, die in Fahrtrichtung 11 gesehen den rechten Rand der Fahrspur 10 markiert. Da die Linie 16 bereits mit den fahrbahnrandseitigen Rädern 24 des Nutzfahrzeugs 4 überquert wurde, wird im Fahrerhaus 17 eine Warnfunktion ausgelöst. In 2 ist erkennbar, dass die Lateralbewegung 6 des Nutzfahrzeugs 4 nicht auf einen bewussten Lenkeinschlag des Fahrers zurückzuführen ist, da die Räder 18 der Vorderachse (nicht gezeigt) in Geradeausstellung stehen. Der Darstellung in 2 liegt die Annahme zugrunde, dass sich die Lateralbewegung 6 des Nutzfahrzeugs 4 z. B. in einem Moment mangelnder Aufmerksamkeit oder des Sekundenschlafs des Fahrers vollzieht. Der Pfeil 6, der die Lateralbewegung des Nutzfahrzeugs 4 darstellt, deutet gleichzeitig an, dass das Nutzfahrzeug 4 bei fortgesetzter Lateralbewegung 6 über den Fahrbahnbelag 9 der Fahrbahn 1 hinaus auf das Bankett 15 weiterfahren würde, was einen Unfall des Fahrzeugs zur Folge hätte.
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3 zeigt eine Fahrbahn 1 nach dem Beispiel der 1. In 3 hat das Nutzfahrzeug 4 die Lateralbewegung entsprechend dem Pfeil 6 (nicht gezeigt) fortgesetzt und den Schwellenwert 7 erreicht, der im Bereich des Seitenstreifen 25 in Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben der die Fahrspur 10 begrenzenden durchgezogenen Linie 13 verläuft. Eine Fortsetzung der Lateralbewegung entsprechend dem Pfeil 6 würde ein Abkommen des Nutzfahrzeugs 4 vom Fahrbahnbelag 9 zur Folge haben. Der Fahrbahnbelag 9 erstreckt sich über die in Fahrtrichtung 11 gesehen äußere rechte Fahrspurmarkierung 2 hinaus, daher erfolgt, gesteuert durch den Fahrzeugrechner 21, entsprechend dem Pfeil 22 eine Rücklenkung in die Fahrspur 10.. 4 entspricht im Wesentlichen der Darstellung der 3, mit dem Unterschied, dass sich der Fahrbahnbelag 9 in Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben der Fahrspurmarkierung 2 der Fahrspur 10 nicht wesentlich fortsetzt. In 4 schließt sich z. B. an die Fahrspur 10 ein schmaler Randstreifen 26 an. Erfindungsgemäß unterbleibt die rechnergesteuerte Rücklenkung des Nutzfahrzeugs 4 aus der in der 4 dargestellten Position 23 zurück in die Fahrspur 10 der Fahrbahn 1, da der Schwellenwert 7 erst mit Befahren des Banketts erreicht würde, was bei einer Lateralbewegung 6 zuerst zu einem Unfall des Nutzfahrzeugs führen würde. Der in 4 dargestellte Lenkeinschlag der Räder 18 der Vorderachse (nicht gezeigt) beruht auf einem aktiven Lenkimpuls des Fahrers des Nutzfahrzeugs 4. Der 4 liegt insofern die Annahme zugrunde, dass der Nutzfahrzeuglenker auf einer engeren Fahrbahn 1 oder auf einer Fahrbahn 1, die für jede Fahrtrichtung 11 nur eine Fahrspur 8; 10 umfasst, grundsätzlich aufmerksamer ist. Um dem Gegenverkehr auszuweichen oder an einem am Fahrbahnrand geparkten Fahrzeug vorbeifahren zu können, überfährt das Fahrzeug in Fahrtrichtung 11 gesehen die die Fahrspur 10 begrenzende Fahrbahnmarkierung 2. Auf einer solchen engeren Fahrbahn 1 wäre eine rechnergesteuerte Rücklenkung des Nutzfahrzeugs 4 in die Fahrspur 10 unerwünscht und widerspräche dem Willen des Fahrers.
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5 zeigt in ihrer oberen Darstellung eine Fahrbahn 1 mit den beiden Fahrspuren 8; 10, auf denen je nach Ausführung der Straße der Verkehr jeweils in Fahrtrichtung 11 geführt ist oder auf der einen Fahrspur 8; 10 in Fahrtrichtung 11 sowie auf der anderen Fahrspur 8; 10 entgegen der Fahrtrichtung 11 führbar ist. Im Weiteren wird aber davon ausgegangen, dass die übereinander dargestellten Fahrbahnen 1 in der 5 je eine gegenläufige Fahrspur 8; 10 je Fahrtrichtung 11 aufweisen. Jeweils in Fahrtrichtung 11 gesehen schließt sich in der oberen Darstellung der 5 am äußersten Rand der Fahrspur 8; 10 je ein Bankett 15 an. In der unteren Darstellung der 5 ist jeweils am äußersten Rand der Fahrspur 8; 10 in Fahrtrichtung 11 gesehen zwischen der Fahrspur 8; 10 und dem Bankett 15 je ein Randstreifen 26 angeordnet. 6 zeigt entsprechend der 5 eine Fahrbahn 1 mit zwei Fahrspuren 8; 10 und einer gemeinsamen Fahrtrichtung 11. In Fahrtrichtung 11 gesehen links neben der äußersten Fahrspur 8; 10 schließt sich zwischen der Fahrspur 8; 10 und dem Bankett 15 ein Randstreifen 26 an. Der die Fahrbahn 1 von der benachbarten Fahrbahn (nicht gezeigt) abgrenzende Mittelstreifen wird schematisch durch eine Leitplanke 19 dargestellt. In Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben der äußersten Fahrspur 8; 10 schließt sich ein Seitenstreifen 25 an. Dieser wird von dem Bankett 15 durch einen Randstreifen 26 abgegrenzt. In 6 ist ein Nutzfahrzeug 4 dargestellt, das nach Maßgabe der Erfindung außerhalb der Fahrspur 8; 10 fährt und dabei den Schwellenwert 7 überquert hat. In 6 erfolgt daher eine rechnergesteuerte Rücklenkung 22 in die Fahrspur. In den Darstellungen der 5 erfolgt keine rechnergesteuerte Rücklenkung 22 in die Fahrspur 8; 10, da die Annahme vorliegt, dass der Fahrbahnbelag 9 jenseits der äußersten Fahrspurmarkierung im Bereich der Fahrspurmarkierung 2 endet. Den Darstellungen der 5 liegt des Weiteren die Annahme zugrunde, dass es sich um eine Fahrbahn 1 handelt, bei der der Fahrer des Nutzfahrzeugs 4 aufgrund des Verlaufs der Fahrbahn 1 oder deren Breite von sich aus eine erhöhte Aufmerksamkeit zeigt. Die Schwellenwerte 7 sind in den 5 für das Nutzfahrzeug nicht erreichbar, da diese in Bezug auf ihren Abstand zur äußeren Fahrspurmarkierung 2 in Fahrtrichtung 11 gesehen, außerhalb im Bereich des Banketts 15 liegen.
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6 zeigt gegenüber der 5 eine Fahrbahn 2, deren Fahrspuren 8; 10 gegenüber denjenigen der 5 breiter sind und die einen im Wesentlichen geraden Fahrbahnverlauf aufweist und die in Fahrtrichtung 11 gesehen rechts neben der äußersten Fahrspurmarkierung 2 einen fortgesetzten Fahrbahnbelag 9 aufweist, der als Seitenstreifen 25 ausgebildet ist. Der Darstellung 6 liegt somit die Annahme zugrunde, dass der Fahrzeuglenker des Nutzfahrzeugs 4 bei Erreichen des Schwellenwertes 7 aufgrund des Zustandes der Fahrbahn 1 in seiner Aufmerksamkeit nachgelassen hat und unabsichtlich von der Fahrspur 8; 10 auf den Seitenstreifen 25 geraten ist. Unter Maßgabe dieser Annahme wird das Fahrzeug rechnergesteuert entsprechend dem Pfeil 22 in die Fahrspur 8; 10 zurückgelenkt. In der oberen Darstellung der 5 ist mangels eines Seitenstreifens zwischen der Fahrspur 8; 10 und dem Bankett 15 kein befahrbarer Schwellenwert 7 vorhanden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrbahn
- 2
- Fahrspurmarkierung
- 3
- Aufnahmevorrichtung
- 4
- Nutzfahrzeug
- 5
- Abstand
- 6
- Lateralbewegung/Pfeil
- 7
- Schwellenwert
- 8
- Fahrspur
- 9
- Fahrbahnbelag
- 10
- Fahrspur
- 11
- Fahrtrichtung
- 12
- gestrichelte Linie
- 13
- durchgezogene Linie
- 14
- Bereich
- 15
- Bankett
- 16
- Linie
- 17
- Fahrerhaus
- 18
- Räder der Vorderachse
- 19
- Leitplanke
- 20
- Aufnahmevorrichtung
- 21
- Fahrzeugrechner
- 22
- Rücklenkung/Pfeil
- 23
- Position
- 24
- Fahrbahnrandseitige Räder
- 25
- Seitenstreifen
- 26
- Randstreifen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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