JP2014059841A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両と歩行者との衝突可能性がある場合に、ドライバの運転を適切に支援する。
【解決手段】自車両の前方の歩行者を検出する検出手段11,12と、検出された歩行者を撮像して歩行者の顔の向きを認識する顔向き認識手段12,3と、検出された歩行者の動態に基づいて自車両と歩行者とが衝突する可能性を推定する推定手段2と、推定手段2で衝突可能性があると推定された場合に、自車両を運転するドライバに対して警報を発する警報装置14と、顔向き認識手段12,3により認識された顔の向きから歩行者が自車両の存在を認識しているか否かを判定する判定手段4と、判定手段4による判定結果に応じて警報装置14を制御する制御手段5とを備える。制御手段5は、歩行者が自車両の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、歩行者が自車両の存在を認識していると判定された場合は警報を発生させるまでに所定の待機時間を有する。
【選択図】図1
【解決手段】自車両の前方の歩行者を検出する検出手段11,12と、検出された歩行者を撮像して歩行者の顔の向きを認識する顔向き認識手段12,3と、検出された歩行者の動態に基づいて自車両と歩行者とが衝突する可能性を推定する推定手段2と、推定手段2で衝突可能性があると推定された場合に、自車両を運転するドライバに対して警報を発する警報装置14と、顔向き認識手段12,3により認識された顔の向きから歩行者が自車両の存在を認識しているか否かを判定する判定手段4と、判定手段4による判定結果に応じて警報装置14を制御する制御手段5とを備える。制御手段5は、歩行者が自車両の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、歩行者が自車両の存在を認識していると判定された場合は警報を発生させるまでに所定の待機時間を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、自車両と歩行者との衝突可能性があると推定された場合に、歩行者の顔の向きを用いてドライバに対する警報タイミングを適切に変更する運転支援装置に関する。
近年、ドライバの運転負担を軽減することを目的として、ドライバによる車両の運転を支援する様々な技術が開発されている。例えば特許文献1には、歩行者の飛び出し事例を利用して歩行者の飛び出しを予測し、歩行者が車道へ飛び出すと予測された場合に歩行者と自車両とが衝突する危険度が判定される技術が記載されている。この技術では、危険度が高いと判定された場合に、警報装置によってドライバに対して警報を出力することで、ドライバの運転を支援している。
また、特許文献2には、可視カメラや赤外カメラにより撮像された画像から歩行者や自転車の運転手等の視線方向を特定し、この視線方向を用いて自車両との衝突可能性を判定する技術が記載されている。この技術では、歩行者等の視線方向が自車両の存在する方向である場合に衝突可能性があると判定され、歩行者等に対して警報を発生させる制御や自車両の走行に制限を加える制御を実施して、ドライバの運転を支援している。
自車両の前方に存在する歩行者には、歩道や路側帯等を安全に歩く者や、横に並んで歩く者や、車道を横断する者等、様々な歩行者が存在する。中には、車両の存在をよく確認せずに車道に飛び出す歩行者や、車両が避けてくれるだろうと過信して車道にはみ出て歩くような歩行者等、交通マナーを遵守しない者も存在する。運転支援装置は、このような歩行者に対しても適切にドライバの運転を支援し得る装置であることが望ましい。
上記の特許文献1に記載の装置は、歩行者が車道へ飛び出すか否かを予測することはできても、すでに車道に存在する歩行者(例えば車道を横断中の歩行者)の衝突危険性は判定されない。また、特許文献2に記載の装置は、歩行者等の視線方向が自車両の存在する方向である場合は、自車両の前方に存在する物体の認識とこの物体の視線方向の特定とが繰り返し実施される。そのため、自車両の存在する方向を向いている歩行者等に対しては警報が発せられることはなく、自車両の走行に制限が加えられることもない。しかし、自車両の存在する方向に視線を向けている歩行者が必ずしも自車両を回避するとは限らない。
また、特許文献2の装置では、歩行者等の視線方向が一度自車両の存在する方向に向いても、その後他の方向を向いた場合は警報を発生させる制御や自車両の走行に制限が加える制御が実施される可能性がある。しかし歩行者等は、一回車両の存在を確認した後、反対車線からの車両の有無や自転車の存在等、他の道路状況を確認した上で車道を横断することがある。つまり、歩行者等が常に自車両の存在する方向を見ながら横断するとは限らない。
さらに、このように自車両の存在に加えて他の道路状況を確認した後に横断するような歩行者等は、自車両の存在も認識しているため、自車両には衝突しない(自車両を回避できる)と思っており、自車両が近付いてくれば自ら回避行動をとるものと考えられる。したがって、このような歩行者に対して支援制御を実施してしまうと、過剰な支援となりかねない。
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、自車両と歩行者との衝突可能性がある場合に、ドライバの運転を適切に支援できるようにした、運転支援装置を提供することを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
(1)ここで開示する運転支援装置は、自車両の前方に存在する歩行者を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記歩行者を撮像して前記歩行者の顔の向きを認識する顔向き認識手段とを備える。また、前記検出手段で検出された前記歩行者の動態に基づいて前記自車両と前記歩行者とが衝突する可能性を推定する推定手段と、前記推定手段で前記可能性があると推定された場合に、前記自車両を運転するドライバに対して警報を発する警報装置と、前記推定手段で前記可能性があると推定された場合に、前記顔向き認識手段により認識された前記顔の向きから前記歩行者が前記自車両の存在を認識しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて前記警報装置を制御する制御手段とを備える。
前記制御手段は、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定された場合は警報を発生させるまでに所定の待機時間を有することを特徴としている。
前記制御手段は、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定された場合は警報を発生させるまでに所定の待機時間を有することを特徴としている。
(2)前記判定手段が、前記顔向き認識手段により認識された前記顔の向きが前記自車両側である時間が所定時間以上経過したときに、前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定することが好ましい。このとき、前記判定手段は、前記顔の向きが前記自車両側である時間が継続して所定時間以上であるときだけでなく、前記顔の向きが前記自車両側である時間を累積した累積時間が所定時間以上であるときも、前記歩行者が前記自車両を認識していると判定することが好ましい。
(3)また、前記判定手段が、一度前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定したら、その判定時から一定時間はその判定結果を維持し、前記一定時間経過後は再び前記顔の向きに基づく前記判定を行うことが好ましい。
(4)また、前記歩行者が携帯する通信機との間で情報を送受信する歩車間通信手段を備えることが好ましい。このとき、前記制御手段が、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合に、前記自車両の接近情報を前記通信機に送信するように前記歩車間通信手段を制御することが好ましい。
(5)また、前記制御手段が、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合に、前記警報を発するタイミングよりも遅いタイミングで前記歩行者に対して警笛を鳴らすとともに、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定されたら前記警笛を停止することが好ましい。
(6)また、前記推定手段が、予め設定された設定時間経過時における前記歩行者の移動範囲と前記自車両の移動範囲とが交わっている場合に、前記自車両と前記歩行者とが衝突する可能性があると推定することが好ましい。
開示の運転支援装置によれば、自車両と衝突可能性のある歩行者が自車両の存在を認識している場合は、警報を発するまでに所定の待機時間が設けられているため、この待機時間の間は警報が実施されない。また、待機時間中に衝突可能性がなくなった場合も警報は実施されない。そのため、不要な警報を抑制することができ、ドライバビリティを向上させることができる。
また、待機時間が経過してもなお衝突可能性がある場合、及び、自車両と衝突可能性のある歩行者が自車両の存在を認識していない場合は、警報が実施される。つまり、歩行者が自車両を認識しているからといって、必ずしも歩行者自ら避けてくれるとは限らず、中には車両が避けてくれるだろうと過信してそのまま歩行を続ける歩行者も存在し得る。このような歩行者に対しても、開示の運転支援装置であれば適切に警報を発することができるため、適切にドライバの運転を支援することができる。したがって、過剰な報知を抑制しながら、適切な運転支援を実施することができる。
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
[1.装置構成]
本実施形態の運転支援装置は、図2や図3(b)に示す自車両10に搭載される。本運転支援装置は、図3(b)に示すように自車両10の前方に存在する歩行者(個々の歩行者を区別しない場合は符号7で示す)と自車両10とが衝突する可能性がある場合に、歩行者7の顔の向きから歩行者7のその後の動きを予測し、ドライバに対して適切なタイミングで支援制御を実施する。
[1.装置構成]
本実施形態の運転支援装置は、図2や図3(b)に示す自車両10に搭載される。本運転支援装置は、図3(b)に示すように自車両10の前方に存在する歩行者(個々の歩行者を区別しない場合は符号7で示す)と自車両10とが衝突する可能性がある場合に、歩行者7の顔の向きから歩行者7のその後の動きを予測し、ドライバに対して適切なタイミングで支援制御を実施する。
支援制御は、自車両10に搭載される車両ECU(電子制御装置)1によって制御される。ここではまず、車両ECU1の入力側及び出力側にそれぞれ接続される装置を順に説明する。図1に示すように、自車両10には、車両ECU1の入力側に接続されるレーダ11,カメラ12及び車速センサ13と、車両ECU1の出力側に接続される警報装置14,警笛装置15,自動ブレーキ装置16及び歩車間通信装置17が設けられる。
レーダ(検出手段)11は、例えばレーザレーダやミリ波レーダ等であって、自車両10の周辺情報を取得するものである。ここでは特に、自車両10の前方にそれぞれレーザ波等を送出し、その反射波を受信することで自車両10の前方に存在する歩行者7の情報を取得する。ここで取得される歩行者情報は、例えば歩行者7の有無情報や歩行者7までの距離,角度(すなわち、相対位置)や速度(相対速度)情報等である。例えば図3(a)に示すように、レーダ11により自車両10の前方に複数の歩行者7が存在することが検出された場合は、各歩行者7の相対位置や相対速度等の情報がそれぞれ検出される。レーダ11により検出された情報は、随時車両ECU1に送信される
カメラ(検出手段,顔向き認識手段)12は、例えば自車両10の前面に装備され、自車両10の前方の画像を撮像して前方情報を取得するものである。カメラ12によって撮像された画像(静止画像)は、随時車両ECU1に画像データとして送信され、車両ECU1において各画像データに対して画像処理される。ここでは特に、レーダ11によって検出された各歩行者7の顔の向きの情報(以下、顔向き情報という)がそれぞれ取得される。また、カメラ12は、レーダ11と同様に歩行者7の位置等を特定する手段として用いてもよい。なお、カメラ12により取得される周辺情報には、顔向き情報の他に白線情報や信号情報等も含まれる。
車速センサ13は、自車両10の車速を検出するものである。車速センサ13で検出された車速情報は、随時車両ECU1に伝達される。
警報装置14は、車両ECU1の出力装置の一つとして機能する音響手段が用いられ、後述する車両ECU1に設けられた制御部5によって制御される。警報装置14は、音や音声等を発生させてドライバに対して注意を促す報知手段である。ここで報知される内容としては、例えば自車両10の前方に歩行者7が存在すること,このまま走行を続けると歩行者7と衝突する可能性があること等である。
警報装置14は、車両ECU1の出力装置の一つとして機能する音響手段が用いられ、後述する車両ECU1に設けられた制御部5によって制御される。警報装置14は、音や音声等を発生させてドライバに対して注意を促す報知手段である。ここで報知される内容としては、例えば自車両10の前方に歩行者7が存在すること,このまま走行を続けると歩行者7と衝突する可能性があること等である。
警笛装置15は、例えばステアリングホイールに内蔵された警笛スイッチが操作されることでクラクション(警笛)を鳴らし、車外へ報知する報知手段である。通常、警笛装置15はドライバが必要に応じて警笛スイッチを操作し、警笛スイッチが操作されている間のみ通電されてクラクションを鳴らし続けるものであるが、ここでは後述する車両ECU1の制御部5により、ドライバのスイッチ操作に係わらず自動的に警笛スイッチが操作される。つまり、制御部5により自動的にクラクションが鳴らされ、自車両10の前方に存在する歩行者7に対して自車両10の存在をアピールする。
自動ブレーキ装置16は、ブレーキ装置とブレーキアクチュエータとから構成され、ドライバのブレーキ操作に係わらず自動的に各車輪へ制動力を付与するものである。ブレーキ装置は、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み操作に応じ、エア圧を利用して前輪及び後輪に制動力(ブレーキ力)を発生させるフルエア式のドラムブレーキ等の一般的なブレーキ装置である。ブレーキアクチュエータは、ドライバによるブレーキ操作とは別に、後述する車両ECU1の制御部5からの指令に基づいて、自動ブレーキとして各車輪に任意の大きさの制動力を発生させるものである。
歩車間通信装置(歩車間通信手段)17は、自車両10の周辺に存在する歩行者が携帯する通信機20とアンテナを介して直接、或いは中継機(図示略)を経由して通信する処理部である。ここでは特に、自車両10の前方に存在する歩行者7の通信機20に対して自車両10の接近情報を送信する。
車両ECU1は、各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUでの演算結果等が一時的に記憶されるRAM、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等を備えたコンピュータである。
[2.制御構成]
本実施形態の車両ECU1では、自車両10の前方に存在する歩行者7と自車両10とが衝突する可能性がある場合に、ドライバに対する報知制御,自車両10を自動的に停車させる自動ブレーキ制御及び歩行者7に対する報知制御が適宜実施される。車両ECU1は、上記の各制御を実現するために、推定部2としての機能要素と、顔向き認識部3としての機能要素と、判定部4としての機能要素と、制御部5としての機能要素とを有している。
本実施形態の車両ECU1では、自車両10の前方に存在する歩行者7と自車両10とが衝突する可能性がある場合に、ドライバに対する報知制御,自車両10を自動的に停車させる自動ブレーキ制御及び歩行者7に対する報知制御が適宜実施される。車両ECU1は、上記の各制御を実現するために、推定部2としての機能要素と、顔向き認識部3としての機能要素と、判定部4としての機能要素と、制御部5としての機能要素とを有している。
推定部(推定手段)2は、レーダ11及びカメラ12で検出された歩行者情報(歩行者7の動態)と車速センサ13で検出された自車両10の車速とに基づいて、自車両10と歩行者7とが衝突する可能性を推定するものである。推定部2は、図2に示すように、歩行者情報から歩行者7の有無を判断し、歩行者7が存在する場合は予め設定された設定時間が経過した時における、自車両10の移動範囲(設定時間ごとに区別しない場合は符号Vと示す)及び歩行者7の移動範囲(設定時間ごとに区別しない場合は符号Pと示す)を推定する。そして、これらの移動範囲V,Pが交わっている場合に自車両10と歩行者7とが衝突する可能性があると推定し、これらの移動範囲V,Pが交わらない場合に衝突可能性がないと推定する。
推定部2は、ドライバに対する警報制御について、歩行者に対するクラクション制御について、そしてブレーキ制御について、それぞれ衝突可能性を推定する。つまり推定部2は、警報制御についての設定時間tWと、クラクション制御についての設定時間tHと、ブレーキ制御についての設定時間tBとを有しており、各設定時間tW,tH,tB経過時における自車両10の移動範囲VW,VH,VB及び歩行者7の移動範囲PW,PH,PBを推定する。そして、各制御について衝突可能性を推定する。なお、これら三つの設定時間は、ブレーキ制御用の設定時間tBが最も短く、次いでクラクション制御用の設定時間tHが短く、警報制御用の設定時間tWはこの中では最も長い(tB<tH<tW)。
これは、警報制御は自車両10と歩行者7との距離がある程度離れている段階から実施することで、ドライバに歩行者7の存在を意識させることができるからである。また、クラクション制御は自車両10と歩行者7との距離が近く、危険を防止するためにやむを得ない場合以外は実施されないことが好ましいからである。さらにブレーキ制御は、警報制御及びクラクション制御を実施したにも係わらず衝突を回避できない場合に実施されるものであるからである。
推定部2による衝突可能性の推定手法の例について図2を用いて説明する。図2に示すように、自車両10の前方に歩行者7が存在する場合、推定部2は自車両10の現在(t=t0)の位置と自車両10の移動方向(操舵角)及び車速とから各設定時間tW,tH,tB経過時の自車両10の移動範囲VW,VH,VBを推定する。同時に、歩行者7の現在(t=t0)の相対位置及び相対速度から、各設定時間tW,tH,tB経過時の歩行者7の移動範囲PW,PH,PBを推定する。ここでは、警報制御用の設定時間tWが経過したときの移動範囲VW,PWを一点鎖線で示し、クラクション制御用の設定時間tHが経過したときの移動範囲VH,PHを破線で示し、ブレーキ制御用の設定時間tBが経過したときの移動範囲VB,PBを実線で示す。
図2に示す例では、警報制御用の設定時間tWが経過したときの自車両10の移動範囲VWと歩行者7の移動範囲PWとが交わっているため、推定部2は、警報制御については衝突可能性ありと推定する。一方、クラクション制御用の設定時間tHが経過したときの移動範囲VH,PHと、ブレーキ制御用の設定時間tBが経過したときの移動範囲VB,PBとは交わっていないため、推定部2はクラクション制御及びブレーキ制御については衝突可能性なしと推定する。推定部2での推定結果は、判定部4及び制御部5に伝達される。
顔向き認識部(顔向き認識手段)3は、レーダ11で検出された全ての歩行者7の顔の向きを、カメラ12で撮像された画像から認識するものである。顔向き認識部3は、例えば顔の輪郭や顔のパーツ(目,鼻,口等)の位置等に基づいて、歩行者がどの方向を向いているのかを認識する。顔向き認識部3による顔の向きの認識について図3(a),(b)を用いて説明する。図3(a)はカメラ12により撮像された自車両10の前方の画像例であり、図3(b)は図3(a)の俯瞰図である。レーダ11により自車両10の前方に複数の歩行者7a〜7fが存在することが検出されると、カメラ12によりこれら複数の歩行者7a〜7fを含む前方風景が撮像される。
そして、前方風景の中から歩行者7a〜7fのみを抽出し、各歩行者7の顔の向きを一つずつ認識する。例えば顔向き認識部3は、パターンマッチングにより頭部の位置を含む顔のパーツを検出し、検出した顔のパーツから鼻を認識し、鼻の位置から顔が向いている方向を認識する。歩行者7bの場合は、鼻が自車両10に向いた位置にあるので「歩行者7bの顔の向きは自車両10側である」と認識する。また歩行者7aについて、顔のパーツが何れも確認されないため、「歩行者7aの顔の向きは自車両10側ではない」と認識する。
顔向き認識部3は、このようにしてレーダ11で検出された全ての歩行者7a〜7fについて一つずつ確認することで、歩行者7b,歩行者7d及び歩行者7fの顔の向きは自車両10側であると認識し、歩行者7a,歩行者7c及び歩行者7eの顔の向きは自車両10側ではないと認識する。顔向き認識部3での認識結果は、判定部4に伝達される。
判定部(判定手段)4は、推定部2において、警報制御についての衝突可能性があると推定された場合に、顔向き認識部3により認識された歩行者7の顔の向きから歩行者7が自車両10を認識しているか否かを判定するものである。判定部4は、顔向き認識部3により「歩行者7の顔の向きが自車両10側である」と認識された時間(以下、認識時間という)を計測し、この認識時間が所定時間tA以上経過したときに歩行者7が自車両10の存在を認識していると判定する。この所定時間tAは、一般的に人がものを認識するときに要する時間よりも僅かに長め(例えば1秒)に設定されている。
つまり判定部4は、歩行者7の顔の向きが一瞬自車両10側を向いただけでは、歩行者7が自車両10の存在を認識していない(認識するに至っていない)と判定し、認識時間が所定時間tA以上経過した場合に自車両10の存在を認識していると判定する。なお、ここでは歩行者7が継続して所定時間tA以上自車両10側を向いていた場合だけでなく、歩行者7の顔の向きが自車両10側である時間を累積して、この累積時間が所定時間tA以上になった場合も、歩行者7は自車両10の存在を認識していると判定する。
例えば、所定時間tAを1秒とし、図3(a)に示す歩行者7fが、車道30を横断する前に自車両10の方向に顔を向けたとすると、顔向き認識部3は歩行者7fの顔の向きが自車両10側であると認識する。このとき、歩行者7fが継続して1秒以上自車両10側を向いていれば、判定部4は歩行者7fが自車両10を認識していると判定する。一方、歩行者7fが0.5秒程度しか自車両10側を向いていなかった場合、その時点では判定部4は歩行者7fが自車両10を認識していないと判定するが、その後再び自車両10側を0.5秒以上向いた場合は、累積時間が所定時間tA以上になるため、判定部4は歩行者7fが自車両10を認識していると判定する。
判定部4は、歩行者7が一度自車両10を認識していると判定した場合は、その判定をした時から一定時間tCは判定結果を維持し、一定時間tC経過後は再び判定を実施する。例えば、判定部4は図3(a)に示す歩行者7dが自車両10を認識していると一旦判定した場合、一定時間tCはその歩行者7dの顔の向きに係わらず、その歩行者7dは自車両10の存在を認識しているものとする。言い換えると、この一定時間tCの間は、一度自車両10を認識したと判定された歩行者7に対する判定を実施せず、一定時間tCが経過しなければ判定が実施されない。そのため、この一定時間tCは、安全性を考慮して、自車両10を認識しているか否かを判定するための所定時間tAよりも僅かに長め(例えば3秒)に設定される。
なお、一定時間tCが自車両10の車速に応じて設定されるものであってもよい。自車両10の速度によって同じ時間でも進む距離が異なるため、自車両10の車速と一定時間tCとの関係を予め定めたマップを記憶しておき、車速センサ13で検出された車速に応じた一定時間tCをその都度取得する構成としてもよい。判定部4での判定結果は、制御部5に伝達される。
制御部(制御手段)5は、推定部2から伝達された推定結果と判定部4から伝達された判定結果とに基づいて、警報装置14,警笛装置15及び自動ブレーキ装置16を制御するものである。また、制御部5は、歩車間通信装置17を用いて歩行者7に自車両10の接近を知らせるものでもある。
まず、制御部5が実施する警報制御について説明する。制御部5は、推定部2から「警報制御についての衝突可能性あり」という推定結果が伝達されたときは、警報装置14を制御し、ドライバに対して歩行者7と衝突する可能性があることを知らせる警報を発する。このとき制御部5は、判定部により衝突可能性ありと推定された歩行者7が自車両10の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、自車両10の存在を認識していると判定された場合は、警報を発するまでに所定の待機時間t1が設けられている。
つまり、制御部5は、自車両10と衝突可能性のある歩行者7が自車両10を認識している場合は、警報を発するまでに所定の待機時間t1が設けられているため、この待機時間t1の間は警報を実施しない。また、待機時間t1中に衝突可能性がなくなった場合も警報を実施しない。一方、待機時間t1が経過してもなお衝突可能性がある場合、及び、自車両10と衝突可能性のある歩行者7が自車両10の存在を認識していない場合は、警報を実施する。
これは、歩行者7が自車両10の存在を認識しているということは、自車両10が接近していることに気づいているため、歩行者7が自ら自車両10との衝突を回避する回避行動をとる可能性が高いからである。つまり、警報制御についての衝突可能性があると推定された場合であっても、歩行者7の顔の向きから歩行者7がその後とり得る動きを予測することで、適切なタイミングで警報制御を実施する。
言い換えると、制御部5は、警報制御についての衝突可能性があると推定された場合は、歩行者7が自車両10を認識しているか否かに応じて警報を発するタイミングを変更し、警報を発生させる。制御部5は、歩行者7が自車両10を認識している場合に警報を発するタイミング(警報制御のタイミング)を遅らせる所定の待機時間t1は、ここでは予め設定された一定値であり、警報制御についての設定時間tWよりも短く、クラクション制御についての設定時間tHよりも長い値に設定されている。なお、待機時間t1が自車両10の車速に応じて設定されるものであってもよい。自車両10の速度によって同じ時間でも進む距離が異なるため、車速に応じても警報タイミングを変更することで、より適切なタイミングでドライバに対して警報を実施することが可能となる。
次に、制御部5が実施するクラクション制御について説明する。制御部5は、推定部2から「クラクション制御についての衝突可能性あり」という推定結果が伝達されたときは、警笛装置15を制御し、歩行者7に対して自車両10の接近を知らせるためにクラクションを鳴らす。このとき、制御部5は、衝突可能性ありと推定された歩行者7が「自車両10の存在を認識している」という判定結果が判定部4から伝達された場合は、推定部2から伝達された推定結果に係わらずクラクション制御を実施しない。これは、歩行者7が自車両10の存在を認識している場合にまでクラクションを鳴らすのは過剰な報知となりかねないからである。
換言すると、制御部5は、判定部4により歩行者7が自車両10を認識していないと判定された場合に、警報を発するタイミングよりも遅いタイミングで歩行者7に対してクラクションを鳴らす。また制御部5は、クラクション制御を実施中に、判定部4により歩行者7が自車両10を認識していると判定されたら、クラクション制御を終了する(クラクションを停止させる)。
なお制御部5は、ここではクラクション制御に合わせて、歩車間通信装置17を制御する。つまり制御部5は、推定部2から「クラクション制御についての衝突可能性あり」という推定結果が伝達され、且つ、判定部4から歩行者7が自車両10の存在を認識していないと判定された場合だけ、自車両10の接近情報を通信機20に送信するように歩車間通信装置17を制御する。
最後に、制御部5が実施するブレーキ制御について説明する。制御部5は、推定部2から「ブレーキ制御についての衝突可能性あり」という推定結果が伝達されたときは、自動ブレーキ装置16を制御し、各車輪に任意の大きさの制動力を発生させて自車両10を停止させる。このブレーキ制御は、歩行者7が自車両10の存在を認識しているか否かに係わらず、推定部2によって衝突可能性があると推定された時に実施される。これは、歩行者7が自車両10の接近に気づいていたとしても、例えば車両が避けてくれるだろうと過信して回避行動をとらない可能性もあり得るからである。制御部5は、推定部2によりブレーキ制御についての衝突可能性なしと推定されるか、あるいは自車両10を停止させた時点でブレーキ制御を終了する。
[3.フローチャート]
次に、図4〜図6のフローチャートを用いて、車両ECU1で実施される各手順を説明する。図4は推定部2による推定手順を例示するフローチャートであり、図5は判定部4による判定手順を例示するフローチャートであり、図6は制御部5による制御手順を例示するフローチャートである。これらフローチャートは、それぞれ所定の周期で互いに独立して動作するとともに、各フローチャートは互いに情報が伝達される。また、下記の各ステップは、コンピュータのハードウェアに割り当てられた各機能(手段)が、ソフトウェア(コンピュータプログラム)によって動作することによって実施される。
次に、図4〜図6のフローチャートを用いて、車両ECU1で実施される各手順を説明する。図4は推定部2による推定手順を例示するフローチャートであり、図5は判定部4による判定手順を例示するフローチャートであり、図6は制御部5による制御手順を例示するフローチャートである。これらフローチャートは、それぞれ所定の周期で互いに独立して動作するとともに、各フローチャートは互いに情報が伝達される。また、下記の各ステップは、コンピュータのハードウェアに割り当てられた各機能(手段)が、ソフトウェア(コンピュータプログラム)によって動作することによって実施される。
本支援制御装置は、ドライバによるイグニッションスイッチ(図示略)のオン操作が行われると、以下の各フローチャートをスタートする。図4に示すように、ステップX10において、レーダ11,カメラ12及び車速センサ13により歩行者情報及び車速情報が取得される。次いで、ステップX20において、ステップX10で取得された歩行者情報から自車両10の前方に歩行者7が存在するか否かが判定される。歩行者7が存在する場合はステップX30へ進み、歩行者7が存在しない場合はこの周期を終了してリターンする。
ステップX30では、警報制御,クラクション制御及びブレーキ制御の各制御について、設定時間tW,tH,tB経過時における自車両10の移動範囲VW,VH,VBがそれぞれ推定される。続くステップX40では、警報制御,クラクション制御及びブレーキ制御の各制御について、設定時間tW,tH,tB経過時における歩行者7の移動範囲PW,PH,PBがそれぞれ推定される。ステップX50では、各制御についての自車両10の移動範囲VW,VH,VBと歩行者7の移動範囲PW,PH,PBとがそれぞれ交わっているか否かが判定される。
自車両10の移動範囲VW,VH,VBと歩行者7の移動範囲PW,PH,PBとが交わっている場合は、ステップX60へ進み、交わっている制御については衝突可能性ありと推定され、この周期を終了してリターンする。一方、自車両10の移動範囲VW,VH,VBと歩行者7の移動範囲PW,PH,PBとが交わっていない場合は、ステップX70へ進み、交わっていない制御については衝突可能性なしと推定され、この周期を終了してリターンする。推定部2ではこのようなフローチャートを用いて、イグニッションスイッチのオフ操作が行われるまで繰り返し衝突可能性が推定される。ここで推定された衝突可能性の結果は、図5及び図6の各フローチャートで利用される。
図5に示すように、ステップY10では、図4のフローチャートにおいて「警報制御について衝突可能性あり」と推定されたか否かが判定される。警報制御について衝突可能性ありと推定された場合は、ステップY20へ進み、衝突可能性なしと推定された場合はステップY110に進む。ステップY20では、フラグFがF=0であるか否かが判定される。ここでフラグFは、警報制御について衝突可能性ありと推定された歩行者7が自車両10を認識しているか否かをチェックするための変数である。F=0は歩行者7が自車両10を認識していないことを意味し、F=1は歩行者7が自車両10を認識していることを意味する。フラグFの初期値はF=0に設定されている。
ステップY20においてフラグFがF=0であると判定されると、ステップY30へ進み、顔向き認識部3により歩行者7の顔の向きが自車両10側であると認識されているか否かが判定される。歩行者7の顔の向きが自車両10側であれば、ステップY40へ進んでタイマAがカウント中(計測中)であるか否かが判定される。タイマAがカウント中でなければ(タイマAが停止していれば)ステップY50へ進んでタイマAをスタートさせる。なお、このタイマAは上記した認識時間を計測するためのタイマである。
次いでステップY60において、タイマAのカウント時間(すなわち認識時間)が所定時間tA以上経過したか否かが判定される。タイマAのカウント時間が所定時間tA未満であれば、ステップY75へ進み、歩行者7が自車両10を認識していないと判定される。そして、フラグFがF=0に設定され、この周期を終了してリターンする。次の周期では、タイマAがカウント中であるため、ステップY40からステップY60へ進み、ステップY60の判定が繰り返される。
ステップY60においてタイマAのカウント時間が所定時間tA以上であれば、ステップY70へ進み、歩行者7が自車両10を認識していると判定される。そして、フラグFがF=1に設定され、ステップY90においてタイマAが停止されてリセットされる。さらに、ステップY100においてタイマCがスタートされて、この周期を終了してリターンする。なお、タイマCは、ステップY70で判定された結果(すなわち、「歩行者7が自車両10を認識している」という判定結果)を維持する時間を計測するためのタイマである。
フラグFがF=1に設定された場合、次の周期ではステップY20からステップY22へ進み、タイマCのカウント時間が一定時間tC以上であるか否かが判定される。タイマCのカウント時間が一定時間tC未満であれば、この周期を終了してリターンする。つまり、一度ステップY70において自車両10を認識したと判定された後は、タイマCのカウント時間が一定時間tC以上経過するまで次の判定が実施されない。
タイマCのカウント時間が一定時間tC以上になるまでフローチャートが繰り返されると、ステップY22からステップY24へ進み、タイマCが停止されてリセットされる。そして、フラグFがF=0に設定されてステップY30へ進む。ステップY30の顔向きの判定において、歩行者7の顔の向きが自車両10側であると判定された場合は、上記したようにステップY40〜Y100が繰り返される。
一方、歩行者7の顔の向きが自車両10側ではないと判定された場合は、ステップY45へ進み、タイマAのカウント中であるか否かが判定される。タイマAがカウント中でなければ、この周期を終了してリターンする。反対に、タイマAがカウント中であれば、ステップY55へ進み、タイマAのカウントが一時停止され、この周期を終了してリターンする。ステップY55へ進む場合とは、ステップY30において歩行者7の顔の向きが一度自車両10側を向いていると判定され、ステップY50においてタイマAがスタートされた場合である。
つまり、歩行者7が一旦自車両10側を向いた後で他の方向を向いた場合、ステップY30では顔向きが自車両10側でないと判定される。そのため、この場合は認識時間を計測するタイマAを一時停止させ、それまでにカウントした時間を保持させる。その後、再び歩行者7の顔の向きが自車両10側になれば、ステップY50においてタイマAのカウントが再開されて、カウントが累積される。
なお、図4のフローチャートにおいて警報制御についての衝突可能性がないと推定された場合は、ステップY10からステップY110へ進み、フラグFがF=0にリセットされ、ステップY120でタイマA,タイマCのカウントが停止及びリセットされて、この周期を終了しリターンする。このように、警報制御について衝突可能性がある場合は、歩行者7の顔の向きから自車両10を認識しているか否かを判定し、この判定結果が図6のフローチャートで利用される。
図6に示すように、ステップZ10において、図4のフローチャートにおいて「警報制御について衝突可能性あり」と推定されたか否かが判定される。警報制御について衝突可能性ありと推定された場合は、ステップZ20へ進み、衝突可能性なしと推定された場合はこの周期を終了してリターンする。ステップZ20では、フラグFがF=0であるか否かが判定される。このフラグFは、図5のフラグFと同様、警報制御について衝突可能性ありと推定された歩行者7が自車両10を認識しているか否かをチェックするための変数である。ステップZ20では、図5のフローチャートで設定されたフラグ情報を取得して判定される。
ステップZ20においてフラグFがF=0であると判定されると、歩行者7は自車両10を認識していないため、ステップZ30へ進み、直ちに警報制御が実施される。そして、警報制御を実施しながらステップZ40へ進み、図4のフローチャートにおいて「クラクション制御について衝突可能性あり」と推定されたか否かが判定される。クラクション制御について衝突可能性ありと推定された場合は、ステップZ50へ進み、直ちにクラクション制御が実施され、ステップZ60へ進む。クラクション制御について衝突可能性なしと推定された場合はこの周期を終了してリターンする。
一方、ステップZ20においてフラグFがF=1であると判定されると、歩行者7は自車両10を認識しているため、ステップZ35へ進み、待機時間t1経過後に警報制御が実施される。なお、この待機時間t1中に警報制御についての衝突可能性がなくなれば、ステップZ10の判定でNOルートへ進み、警報制御は実施されない。つまり、ステップZ35では、待機時間t1が経過するまで時間がカウントされている。
ステップZ35において警報制御が実施された場合(つまり、歩行者7が自車両10を認識している場合)はクラクション制御は実施されず、ステップZ60へ進む。ステップZ60では、図4のフローチャートにおいて「ブレーキ制御について衝突可能性あり」と推定されたか否かが判定される。ブレーキ制御について衝突可能性ありと推定された場合は、ステップZ70へ進み、直ちにブレーキ制御が実施される。ブレーキ制御について衝突可能性なしと推定された場合はこの周期を終了してリターンする。このように段階を踏んで各制御が実施される。
[4.作用・効果]
次に、図7(a)〜(c)に示すタイムチャートを用いて、制御部5による各制御タイミングを説明する。図7(a),(b)は本実施形態に係る運転支援装置の制御タイミングを示し、図7(c)は比較例として、歩行者7の顔向き情報を利用しない支援装置による各制御タイミングを示す。
次に、図7(a)〜(c)に示すタイムチャートを用いて、制御部5による各制御タイミングを説明する。図7(a),(b)は本実施形態に係る運転支援装置の制御タイミングを示し、図7(c)は比較例として、歩行者7の顔向き情報を利用しない支援装置による各制御タイミングを示す。
時刻T0において「警報制御についての衝突可能性あり」と推定されると、歩行者7が自車両10の存在を認識している場合は、図7(a)に示すように警報を発するタイミングが待機時間t1だけ遅延され、時刻T0から待機時間t1が経過した時刻T1で警報制御が開始される(警報がオンになる)。歩行者7が自車両10の存在を認識している場合は、クラクション制御は実施されず、「ブレーキ制御についての衝突可能性あり」と推定された時刻T4において、直ちにブレーキ制御が実施される(自動ブレーキがオンになる)。なお、警報制御は時刻T1から継続して実施されるが、警報制御についての衝突可能性がなしと推定された時点で警報制御は終了される。
一方、時刻T0において「警報制御についての衝突可能性あり」と推定されると、歩行者7が自車両10の存在を認識していない場合は、図7(b)に示すように時刻T0で直ちに警報制御が開始される(警報がオンになる)。そして、「クラクション制御についての衝突可能性あり」と推定された時刻T2において、直ちにクラクション制御が開始される(クラクションがオンになる)。
クラクションを鳴らすことで歩行者7が自車両10の方向を向き、時刻T3において自車両10を認識したと判定された場合、時刻T3でクラクション制御が終了される(クラクションがオフになる)。その後、「ブレーキ制御についての衝突可能性あり」と推定された時刻T4において、直ちにブレーキ制御が実施される(自動ブレーキがオンになる)。なお、警報制御は時刻T0から継続して実施されるが、警報制御についての衝突可能性がなしと推定された時点で警報制御は終了される。
これに対して、図7(c)に示すように顔向き情報を利用しない支援装置の場合、時刻T0において「警報制御についての衝突可能性あり」と推定されると、時刻T0で直ちに警報制御が開始される(警報がオンになる)。また、「クラクション制御についての衝突可能性あり」と推定された時刻T2において、直ちにクラクション制御が開始される(クラクションがオンになる)。
そして、「ブレーキ制御についての衝突可能性あり」と推定された時刻T4において、直ちにブレーキ制御が実施される(自動ブレーキがオンになる)とともに、クラクションが停止されることになる。つまり、歩行者7の顔の向きを考慮しない場合は、歩行者7と自車両10との衝突可能性のみが制御開始又は制御終了の条件とされるため、衝突可能性ありと推定された後の歩行者7の行動までを予測して適切に制御を実施することができない。これに対して、本支援装置の場合は、顔向き情報を用いることで、細やかな制御を可能としている。
したがって、本実施形態に係る運転支援装置によれば、自車両10と衝突可能性のある歩行者7が自車両10の存在を認識している場合は、警報を発するまでに所定の待機時間t1が設けられているため、この待機時間t1の間は警報が実施されない。また、待機時間t1中に衝突可能性がなくなった場合も警報は実施されない。そのため、不要な警報を抑制することができ、ドライバビリティを向上させることができる。
また、待機時間t1が経過してもなお衝突可能性がある場合、及び、自車両10と衝突可能性のある歩行者7が自車両10の存在を認識していない場合は、警報が実施される。つまり、歩行者が自車両10を認識しているからといって、必ずしも歩行者自ら避けてくれるとは限らず、中には車両が避けてくれるだろうと過信してそのまま歩行を続ける歩行者も存在し得る。このような歩行者に対しても本運転支援装置であれば適切に警報を発することができるため、適切にドライバの運転を支援することができる。したがって、過剰な報知を抑制しながら、適切な運転支援を実施することができる。
また、顔向き認識部3により認識された歩行者7の顔の向きが自車両10側である時間(認識時間)が所定時間tA以上経過したときに、歩行者7が自車両10の存在を認識していると判定するため、判定精度を向上させることができる。つまり、一瞬だけ自車両10側を向いた歩行者7に対しては、自車両10を認識するに至っていないと判定することで、本当に自車両10を認識したか否かを判定することができる。
特に本実施形態では、歩行者7が継続して所定時間tA以上自車両10側を向いていた場合だけでなく、歩行者7の顔の向きが自車両10側である時間を累積して、この累積時間が所定時間tA以上になった場合も、歩行者7が自車両10の存在を認識していると判定するため、実用性を高めることができる。
例えば道路を横断しようとする歩行者であれば、自車両10側を向いた後、反対車線から車両が来ないか等を確認するため、他の方向に顔を向けることがある。このような場合、顔の向きが継続して自車両10側である時間は短くなるが、キョロキョロしながら何度も車両を確認して自車両10の存在を認識することもあり得る。そのため、一度自車両10側に顔を向けた歩行者7が途中で違う方向を向いたとしても、自車両10側を向いている時間を累積して、この累積時間が所定時間tA以上になれば「自車両10の存在を認識している」と判定することにより、現実に起こり得る状況に即した制御とすることができる。
また、一度歩行者7が自車両10の存在を認識していると判定したら、その判定時から一定時間tCが経過するまではその判定結果を維持するため、実用性を高めることができる。例えば、歩行者は一度車両が接近してくるということを認識すれば、その車両がどのくらいで自分のいる位置に到達するか、大体の想像はつくため、その間に反対車線の状況を確認したりすることがある。
つまり、歩行者は常に自車両10の存在する方向を見ているとは限らないため、一度自車両10の存在を認識したと判定した後、一定時間tCの間は「歩行者7は自車両10の存在を認識している」という判定結果のままとしておくことで、演算負荷を低減させることができるとともに、実際の状況に即した制御とすることができる。さらに、一定時間tCを経過した後は、再び顔の向きに基づいて自車両10を認識しているか否かが判定されるため、判定精度が低下することも抑制することができる。
また、自車両10の存在を認識していない歩行者7に対して、歩車間通信装置17を用いて直接自車両10の接近情報を通信機20に送信することで、周囲に影響を与えずに、衝突可能性がある歩行者7だけに対して自車両10の存在を知らせることができる。
また、歩行者7が自車両10の存在を認識していない場合に、警報を発するタイミングよりも遅いタイミングで歩行者7に対してクラクションを鳴らすことで、歩行者7に対して自車両10の接近を認識させることができる。また、クラクションによって歩行者7が自車両10の存在を認識した場合は、直ちにクラクションが停止される。さらに初めから自車両10の存在を認識している歩行者7に対してはクラクション制御自体が実施されない。そのため、不要なクラクションを抑制することができ、歩行者7に不快な思いをさせることを防止することができる。
なお、衝突可能性について、予め設定された設定時間tW,tH,tB経過時における歩行者7の移動範囲PW,PH,PBと自車両10の移動範囲VW,VH,VBとが交わっている場合に、自車両10と歩行者7とが衝突する可能性があると推定することで、容易に衝突可能性を推定することができる。
[5.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記実施形態では、ドライバに対する警報制御,歩行者に対するクラクション制御,自車両10のブレーキを自動的に実施するブレーキ制御が実施される場合を説明したが、クラクションやブレーキはドライバの意思で行うことができるため、支援制御としては少なくともドライバに対する警報制御が実施される構成であればよい。また、歩車間通信装置17が設けられていなくてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記実施形態では、ドライバに対する警報制御,歩行者に対するクラクション制御,自車両10のブレーキを自動的に実施するブレーキ制御が実施される場合を説明したが、クラクションやブレーキはドライバの意思で行うことができるため、支援制御としては少なくともドライバに対する警報制御が実施される構成であればよい。また、歩車間通信装置17が設けられていなくてもよい。
また、上記実施形態では、顔向き認識部3はレーダ11で検出された全ての歩行者7の顔の向きを認識しているが、推定部2の推定結果を顔向き認識部3に伝達し、顔向き認識部3では衝突可能性があると推定された歩行者7の顔の向きだけを認識するように構成されていてもよい。このような構成によれば、演算負荷を低減することができる。
上記実施形態では、推定部2が、予め設定された設定時間tW,tH,tB経過時における歩行者7の移動範囲PW,PH,PBと自車両10の移動範囲VW,VH,VBと推定し、これらの移動範囲が交わっているか否かで衝突可能性の有無を推定する場合を説明したが、衝突可能性の推定手法は上記したものに限られず、従来から存在する種々の推定手法を採用可能である。
また、判定部4が「歩行者7が自車両10を認識している」と判定する条件は、上記したものに限られない。例えば、判定部4は認識時間を累積せず、歩行者7の顔の向きが継続して所定時間tA以上自車両10側である場合に、歩行者7が自車両10を認識していると判定する構成であってもよい。この場合は、所定時間tAの長さを累積時間を用いる場合に比べて短くすることが好ましい。また、所定時間tAをさらに短く設定し、歩行者7の顔の向きが一瞬でも自車両10側であると認識されたら自車両10を認識していると判定する構成であってもよい。なお、この場合は、認識時間を計測して所定時間tAと比較する必要はない。
1 車両ECU
2 推定部(推定手段)
3 顔向き認識部(顔向き認識手段)
4 判定部(判定手段)
5 制御部(制御手段)
7 歩行者
10 自車両
11 レーダ(検出手段)
12 カメラ(検出手段,顔向き認識手段)
13 車速センサ
14 警報装置
15 警笛装置
16 自動ブレーキ装置
17 歩車間通信装置(歩車間通信手段)
20 通信機
2 推定部(推定手段)
3 顔向き認識部(顔向き認識手段)
4 判定部(判定手段)
5 制御部(制御手段)
7 歩行者
10 自車両
11 レーダ(検出手段)
12 カメラ(検出手段,顔向き認識手段)
13 車速センサ
14 警報装置
15 警笛装置
16 自動ブレーキ装置
17 歩車間通信装置(歩車間通信手段)
20 通信機
Claims (6)
- 自車両の前方に存在する歩行者を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記歩行者を撮像して前記歩行者の顔の向きを認識する顔向き認識手段と、
前記検出手段で検出された前記歩行者の動態に基づいて前記自車両と前記歩行者とが衝突する可能性を推定する推定手段と、
前記推定手段で前記可能性があると推定された場合に、前記自車両を運転するドライバに対して警報を発する警報装置と、
前記推定手段で前記可能性があると推定された場合に、前記顔向き認識手段により認識された前記顔の向きから前記歩行者が前記自車両の存在を認識しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に応じて前記警報装置を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合は直ちに警報を発し、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定された場合は警報を発生させるまでに所定の待機時間を有する
ことを特徴とする、運転支援装置。 - 前記判定手段が、前記顔向き認識手段により認識された前記顔の向きが前記自車両側である時間が所定時間以上経過したときに、前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定する
ことを特徴とする、請求項1記載の運転支援装置。 - 前記判定手段が、一度前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定したら、その判定時から一定時間はその判定結果を維持し、前記一定時間経過後は再び前記顔の向きに基づく前記判定を行う
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の運転支援装置。 - 前記歩行者が携帯する通信機との間で情報を送受信する歩車間通信手段を備え、
前記制御手段が、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合に、前記自車両の接近情報を前記通信機に送信するように前記歩車間通信手段を制御する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の運転支援装置。 - 前記制御手段が、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していないと判定された場合に、前記警報を発するタイミングよりも遅いタイミングで前記歩行者に対して警笛を鳴らすとともに、前記判定手段により前記歩行者が前記自車両の存在を認識していると判定されたら前記警笛を停止する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の運転支援装置。 - 前記推定手段が、予め設定された設定時間経過時における前記歩行者の移動範囲と前記自車両の移動範囲とが交わっている場合に、前記自車両と前記歩行者とが衝突する可能性があると推定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の運転支援装置。
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