KR20210075356A - 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량 안내 서비스 장치는, 차량 내 전후방에 위치하여 차량의 주변 정보 및 도로 정보를 인식하는 차량 센서; 및 상기 차량의 사용자에 의해 요청된 목적지 정보를 확인하며, 상기 차량 센서를 통해 상기 차량의 위치 정보를 확인하고, 상기 인식된 상기 차량의 주변 정보 및 도로 정보와 상기 확인된 목적지 정보에 따른 경로 정보를 확인하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 경로 정보를 확인함에 있어서, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 정보 및 버스 정보를 확인하여 상기 경로의 혼잡도를 계산하고, 상기 계산된 혼잡도를 표시부를 통해 디스플레이 하도록 제어할 수 있다.

Description

차량 안내 서비스 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR NAVIGATION SYSTEM WITH TRAFFIC ENVIRONMENT IN A VEHICLE, SYSTEM HAVING THE SAME AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시내 버스 교통 정보를 활용한 부가 정보 제공 및 안내 최적화 방안을 개시하는 것에 관한 것이다.
국내의 경우 버스 전용 차선 및 정류장은 우측 맨 끝 차선에 다수 존재한다. 몇몇 해외 국가도, 국내와 동일한 사정으로 버스 전용 차선 및 정류장을 운영하고 있다. 이로 인해 차량 운전자가 시내 도로 주행 시 우회전을 안내 받을 경우, 버스 정류장에 정차 하고 있는 버스, 정류장으로 진입하는 버스, 또는 정류장에서 다른 차선으로 이동하는 버스 등으로 인해 오랜 시간 동안 우측 차선에 대기하는 경우가 발생한다.
이러한 경우 목적하는 도착지에 대한 도착 예정 시간의 증가가 유발될 수 있을 뿐만 아니라, 운전자에게는 길안내 신뢰도를 하락 시킬 수 있는 문제점이 발생한다.
이에 사용자를 위한 길 안내 신뢰도 및 도착 시간에 대한 예측 정확도를 높이기 위한 차량 내 부가 서비스 방안이 구체적으로 필요한 실정이다.
본 발명의 실시 예는 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시 예는 이동 차량의 도로 정보 및 도로 주변 환경을 고려하여 차량 안내를 수행하는 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 이동 차량의 정해진 범위를 기준으로 도로의 혼잡도를 계산하여 차량 안내를 수행하는 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 이동 차량의 정해진 범위를 기준으로 버스 정류장 및 버스 노선의 정보를 고려하여 차량 안내를 수행하는 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 이동 차량의 정해진 범위를 기준으로 예측된 혼잡도를 고려하여 차량 안내를 재수행하는 차량 안내 서비스 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안내 장치는, 차량 내 전후방에 위치하여 차량의 주변 정보 및 도로 정보를 인식하는 차량 센서; 및 상기 차량의 사용자에 의해 요청된 목적지 정보를 확인하며, 상기 차량 센서를 통해 상기 차량의 위치 정보를 확인하고, 상기 인식된 상기 차량의 주변 정보 및 도로 정보와 상기 확인된 목적지 정보에 따른 경로 정보를 확인하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 경로 정보를 확인함에 있어서, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 정보 및 버스 정보를 확인하여 상기 경로의 혼잡도를 계산하고, 상기 계산된 혼잡도를 표시부를 통해 디스플레이 하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 혼잡도, 버스의 혼잡도, 및 버스 경로에 대한 가중치 정보를 확인하여 혼잡도를 계산할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로, 차량 반경의 특정 범위를 설정하여 상기 혼잡도를 계산하며, 상기 차량 반경은 사용자의 요구 또는 차량 안내 서비스를 위한 시스템의 설정에 따라 상이한 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 수학식
Figure pat00001
을 이용하여 혼잡도를 계산하며, 여기서, N은 정류장의 총 개수, a는 버스 정류장에 대한 혼잡도, b는 버스의 혼잡도, c는 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스 경로 가중치를 나타내는 파라미터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a에 대하여 가중치를 3 단계로 구별하여 적용하며, 상기 버스의 혼잡도 b에 대하여 가중치를 3 단계로 구별하여 적용하며, 상기 버스 경로에 대한 가중치를 좌회전 또는 유턴일 경우 x, 직진일 경우 y, 우회전일 경우 z로 분류하여 적용하며, 여기서, 상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a는 버스 정류장에 대한 면적대비 대기인원의 밀도로 정의될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 계산된 혼잡도를 차량 안내 서비스를 위해 미리 설정된 안내 범위와 비교하며, 비교한 결과에 따라 해당 범위에 대응하는 안내를 수행하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 계산된 혼잡도가 도로 혼잡 및 차량 대기 안내를 나타내는 제1 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 차선 변경 및 우회전 진입을 나타내는 제2 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 우회 경로를 나타내는 제3 안내 범위에 속하는지 확인할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 이동 및 경로 정보에 따라 혼잡도를 재 설정하고, 상기 재 설정된 혼잡도에 따라 안내를 업데이트하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 차량 센서는, 위성항법시스템 (Global Positioning System, GPS)센서, 자이로센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시부는, 네이게이션 디스플레이(AVN, Audio Video Navigation), 알람부 중 적어도 하나를 통해 상기 혼잡도에 대한 안내 멘트를 화면을 통해 디스플레이하거나 소리를 통해 알람을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안내 서비스 방법은, 차량의 주변 정보 및 도로 정보를 인식하는 단계; 및 상기 차량의 사용자에 의해 요청된 목적지 정보를 확인하며, 상기 차량의 센서를 통해 차량의 위치 정보를 확인하고, 상기 인식된 상기 차량의 주변 정보 및 도로 정보와 상기 확인된 목적지 정보에 따른 경로 정보를 확인하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 확인하는 단계는, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 정보 및 버스 정보를 확인하여 상기 경로의 혼잡도를 계산하고, 상기 계산된 혼잡도를 표시부를 통해 디스플레이 하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 혼잡도, 버스의 혼잡도, 및 버스 경로에 대한 가중치 정보를 확인하여 혼잡도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로, 차량 반경의 특정 범위를 설정하여 상기 혼잡도를 계산하는 단계를 포함하며, 상기 차량 반경은 사용자의 요구 또는 차량 안내 서비스를 위한 시스템의 설정에 따라 상이한 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 수학식
Figure pat00002
을 이용하여 혼잡도를 계산하며, 여기서, N은 정류장의 총 개수, a는 버스 정류장에 대한 혼잡도, b는 버스의 혼잡도, c는 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스 경로 가중치를 나타내는 파라미터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a에 대하여 가중치를 3 단계로 구별하여 적용하며, 상기 버스의 혼잡도 b에 대하여 가중치를 3 단계로 구별하여 적용하며, 상기 버스 경로에 대한 가중치를 좌회전 또는 유턴일 경우 x, 직진일 경우 y, 우회전일 경우 z로 분류하여 적용하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a는 버스 정류장에 대한 면적대비 대기인원의 밀도로 정의될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 계산된 혼잡도를 차량 안내 서비스를 위해 미리 설정된 안내 범위와 비교하며, 비교한 결과에 따라 해당 범위에 대응하는 안내를 수행하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 계산된 혼잡도가 도로 혼잡 및 차량 대기 안내를 나타내는 제1 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 차선 변경 및 우회전 진입을 나타내는 제2 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 우회 경로를 나타내는 제3 안내 범위에 속하는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는, 상기 차량의 이동 및 경로 정보에 따라 혼잡도를 재 설정하고, 상기 재 설정된 혼잡도에 따라 안내를 업데이트하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 확인하는 단계는, 위성항법시스템 (Global Positioning System, GPS)센서, 자이로센서, 가속도 센서 중 적어도 하나의 차량 센서를 통해 차량의 위치 정보를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어하는 단계는 네이게이션 디스플레이(AVN, Audio Video Navigation), 알람부 중 적어도 하나의 표시부를 통해 상기 혼잡도에 대한 안내 멘트를 화면을 통해 디스플레이하거나 소리를 통해 알람을 수행하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 차량 안내 서비스를 이용하는 운전자에게 보다 신뢰성이 높은 부가 정보를 제공하는 장점을 가진다. 즉, 운전자에게 미리 우회전 안내 전 차선 혼잡도에 대한 부가 정보를 제공하고, 필요에 따라 경로를 자동으로 변경해주는 효과를 가진다.
이에 따라 운전자는 경로에 따른 혼잡한 우회전 차선을 미리 인지 할 수 있으며, 필요에 따라 회피가 가능하다. 따라서, 사용자 만족도 및 높은 서비스 신뢰도를 가지는 차량 안내 서비스를 제공하는 효과가 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안내 서비스 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안내 서비스 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량 안내 서비스를 위한 구성 요소들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 시내 버스 혼잡도를 고려하여 차선 안내를 수행하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 안내를 위한 예측 알고리즘을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량내 안내 서비스 장치들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안내 장치(차량 안내 서비스 장치, 100)는 통신부(110), 저장부(120), 표시부(130), 프로세서(140), 및 알람부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 CAN 통신, CAN-FD 통신, 린(LIN) 통신, 이더넷(Ethernet) 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행하며, 차량 외부의 서버(20) 및 외부 진단기 등과의 통신을 위해 이동통신 유닛, DMB 모듈이나 DVB-H 모듈과 같은 방송수신 유닛, 블루투스 모듈인 지그비 모듈 또는 NEC 모듈과 같은 근거리 통신 유닛, 와이파이 통신 유닛 등 다양한 통신 유닛을 포함할 수 있다. 특히 본 발명에 따라 상기 통신부(110)은 4G 및 5G 통신 시스템 및 GPS 위성시스템을 백홀로 사용하여 차량 안내 서비스를 위한 위치 정보 및 도로 상황에 대한 정보를 수신할 수 있다. 일 예로, LTE 시스템(5G 시스템)을 통해 네트워크에 연결된 차량은 차량 내 사용자에게 내비게이션 시스템 또는 사용자 단말, 통신 기기들을 통해 무선 데이터를 송수신한다.
저장부(120)는 통신부(110)를 통해 서버(20)로부터 수신한 차량 무선 업데이트를 위해 다운로드한 데이터를 저장할 수 있다. 이에 저장부(120)는 차량 내 구비된 차량 센서들을 통해 자차의 위치정보, 도로 정보, 및 버스 정류장과 같은 도로 주변 정보 및 도로 환경에 대한 정보들을 임시 저장할 수 있다. 또한, 사용자에 의해 설정된 목적지 정보, 기존의 탐색된 경로 정보 등을 저장할 수 있다. 본 발명에 따라 외부 서버는 차량 안내 서비스를 위한 텔레매틱스 센터일 수 있다. 또는 자율주행을 지원하기 위한 각종 입력 센서에 대한 데이터 및 도로 정보 및 통신 정보 등을 지원하는 서버일 수 있다. 또한, 상기 저장부(120)는 프로세서(140)에 의해 판단된 네트워크 부하, 차량 전원 상태, 배터리 상태, 잔여 롬데이터 전송 예상시간 중 적어도 하나 이상을 저장할 수 있다.
저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
표시부(130)는 프로세서(140)에 의해 제어되어, 차량의 무선 업데이트에 대한 사용자 인증을 승인 받기 위한 화면을 표시할 수 있다. 표시부(130)는 헤드업 디스플레이(HUD), 클러스터, AVN(Audio Video Navigation) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시부(130)는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD, Thin Film Transistor-LCD), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED) 디스플레이, 능동형 OLED(AMOLED, Active Matrix OLED) 디스플레이, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 벤디드 디스플레이(bended display), 그리고 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 반투명형으로 구성되는 투명 디스플레이(transparent display)로 구현될 수 있다. 또한, 표시부(130)는 터치 패널을 포함하는 터치스크린(touchscreen)으로서 마련되어 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
프로세서(140)는 통신부(110), 저장부(120), 표시부(130), 알람부(150) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 예에 따라 프로세서(140)는 차량 내 전후방에 위치한 차량 센서들을 통해 자동차 주변 사물/ 도로 사정, 혼잡도를 예측하기 위한 주변 정보를 인식하도록 제어하고, 상기 차량 센서 및 외부 서버를 통해 예측된 차량의 경로 혼잡도를 확인하여, 차량 안내 서비스를 위한 기기를 제어한다. 즉, 차량 내에 구비된 내비게이션 및 사용자 통신 기기를 통해 서버를 통해 제공되는 혼잡도에 대한 안내 멘트 및 알람을 디스플레이 하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(140)은 상기 차량의 사용자가 차량 안내 서비스 앱을 통해 접속된 사용자인지 확인하고, 확인된 사용자에 대한 정보를 텔레매틱스 센터에 전송하고, 상기 텔레매틱스 센터를 통해 인증된 사용자에 대하여 차별화된 상기 차량 안내를 제공받도록 제공할 수도 있다.
알람부(150)는 사용자로부터 승인을 받기 위한 화면을 표시부(130)에 표시할 때 사용자에게 승인을 위한 알림을 출력할 수 있다. 또는 혼잡도에 대한 경로 재설정, 혼잡도에 알람 등의 차량 안내를 위한 다양한 정보들을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안내 서비스 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 내비게이션(200)은 GPS센서, 자이로센서, 가속도 센서 등을 통해 검출된 자차의 위치, 주변 정보, 및 도로 환경에 대한 정보를 텔레매틱스 센터(210)로 전달한다. 또한, 차량 운전자에 의해 목적지가 설정되면 해당 목적지 정보를 텔레매틱스 센터로 전달한다.
본 발명이 적용되는 내비게이션 시스템은 GPS 센서를 탑재하여 GPS위성에서 보내는 신호를 수신하여 대상의 위치를 계산한다. 자이로센서는 터널내, 옥내주차장, 빌딩숲 등, 위성항법시스템 (Global Positioning System, GPS)의 신호를 제대로 수신할 수 없을 때 DR(Dead Reckoning)이라고 말하는 추측항법으로 상기 GPS센서에 대한 위치정보를 보완한다. DR기법은, 위치를 알고 있는 출발점에서 현재 위치까지의 여행 거리 및 방향을 계산하여 현재의 위치를 추적하는 위치추적기술이다. DR에서는 자이로센서가 검출한 각속도에서 구해지는 각도정보와 속도신호에 의한 거리정보를 기본으로 차량 자차에 대한 위치를 추측하여 보다 정확한 내비게이션 시스템을 구현한다. 상기 자이로 센서는 회전각속도를 알려주는 센서로서, x, y, z 축에 대한 각속도 값을 이용한다. 가속도 센서는 현재 차량의 가속도를 알려주는 센서로 이동거리 계산에 사용된다. 설명한 바와 같이 차량 내비게이션은 GPS 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서들을 이용하여 자차 위치 정보 및 도로 검색 등을 수행한다. 이를 통해 대중교통 검색, 지도 검색 등을 통해 차량 운전자에게 목적지 정보를 보다 효율적으로 제공하게 된다.
텔레매틱스 센터(210)에서는 운전자가 설정한 목적지로 경로를 탐색 한 뒤 차량 내비게이션(200)으로 전달한다. 상기 텔레매틱스 센터는 위치정보와 무선통신망을 이용하여 차량을 안전하고 편리하게 유지?관리하기 위하여 자동차 탑승자에게 경로안내, 교통정보제공, 긴급구난 정보 등 안전 편의 서비스와 인터넷, 영화, 게임 등 인포테인먼트 서비스를 제공한다. 즉, 자동차를 기반으로 이동통신, 인터넷, 내비게이션 시스템을 통해 각종 정보를 실시간으로 주고받을 수 있는 원격정보 서비스로 상기 서비스를 통해 이용자들은 교통상황을 포함한 각종 도로교통정보를 파악, 대응할 수 있게 되며, 차량안전, 보안, 진단, 커뮤니케이션, 내비게이션, 그리고 사용자를 위한 개인화된 정보 서비스까지도 제공받을 수 있다.
차량 내비게이션(200)은 텔레매틱스 센터(210)로부터 전달된 경로를 기준으로 ‘직전 ? 우회전 링크가 발생할 경우’, 우회전 1km 이전부터 해당 차로에 있는 버스 정류장 및 버스 정보를 요청한다.
버스 정류장(270)에서는 센서류 (적외선 등)을 이용하여 버스 정류장 면적 내 인원으로 혼잡도를 분류한다. 상기 혼잡도는 원활/보통/혼잡 등으로 구분하여 정의할 수 있다. 상기 버스 정류장에 구비되는 센서는 인체 센서로 사람이 버스 정류장 내부로 들어오는 것을 확인하면 벽면 및 상단에 설치된 센서를 통해 정해진 면적 내의 인원을 확인하게 된다. 버스(270)에서는 센서류 (적외선 등)와 교통카드 정보를 이용하여 버스 내 인원으로 혼잡도를 분류한다. 상기 혼잡도는 원활/보통/혼잡 등으로 구분하여 정의할 수 있다.
텔레매틱스 센터(210)에서는 교통정보 센터(220)에서 버스 정류장 및 버스 정보를 전달 받아 우회전 차선의 혼잡도를 계산한다. 계산이 완료되면 내비게이션(250)으로 해당 정보를 전달하고, 내비게이션(250)은 디스플레이를 통해 부가 정보를 표시하고, 스피커로 상기 부가 정보를 소리 안내를 통해 출력한다. 여기서, 상기 교통정보 센터는 각종 교통정보의 수집 및 전달, 교통상황 종합분석 및 교통관리를 담당하며, 도로 교통의 흐름과 사고, 정체, 공사, 집회시위 등 돌발상황을 관찰하여 도로 및 교통을 관리한다. 교통정보 수집은 CCTV동영상, 실시간신호제어시스템, 검지기, 차량위치추적장치(GPS), 교통통신원, 교통경찰, 일반전화제보 등을 통해 수집하며, 수집된 교통정보는 첨단자동처리시스템을 통해 분석/처리하여 인터넷, TV, 라디오 방송국과 안내 전화 및 안내 서비스 앱 등을 통해 실시간으로 제공될 수 있다.
한편, 우회전 차선의 혼잡도가 설정된 기준치보다 높다고 판단되는 경우, 텔레매틱스 센터(210)에서는 경로를 재설정하여 차량 내비게이션(200)으로 전달하고, 차량 내비게이션(200)은 재 설정된 경로를 운전자에게 안내한다. 내비게이션의 표시부 및 스피커를 통해 재 설정된 경로를 사용자에게 안내한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량 안내 서비스를 위한 구성 요소들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3를 참조하면, 차량(340)은 버스 정보 및 도로 정보가 반영된 우회전 차선의 혼잡도를 텔레매틱스 센터를 통해 전달 받는다.
보다 구체적으로, 텔레매틱스 센터는 교통정보 센터로부터 각 버스(300, 302, 304)에 대한 버스 운행 노선 및 배차 간격 및 해당 버스 정류장(370, 375)간의 거리, 각 정류장의 혼잡도, 해당 버스의 노선 경로, 각 버스의 도착 예정 등에 따른 복잡도를 고려하여 계산된 우회전 혼잡도에 대한 정보를 수신하고, 차량내 내비게이션을 통해 이동중인 차량이 해당 경로의 정해진 범위 내에 진입함을 감지하면, 상기 수신된 정보들을 바탕으로 계산된 우회전 혼잡도를 내비게이션을 통해 안내한다.
일 예로, 텔레매틱스 센터는 차량 내비게이션 시스템의 GPS, 자이로센서, 가속도 센서 등을 통해 해당 경로를 확인하고, 해당 경로의 정해진 범위내의 정류장 정보 및 버스 노선 정보를 확인하여 혼잡도를 계산하여 상기 차량 내비게이션에 안내한다. 상기 차량을 기준으로 정해진 범위, 일 예로 차량 반경의 특정 범위(예를 들어, 1km) 내의 정류장의 개수, 정류장과 정류장간의 간격, 해당 정거장의 혼잡도, 정류장에 도착 예정인 버스 혼잡도(버스 대수 포함), 정류장과 사거리간의 교통 정보 등, 사거리 이전 정류장에서 출발한 버스 노선 경로 등을 고려하여 우회전 혼잡도를 계산한다. 여기서, 상기 차량 반경에 대한 범위는 내비게이션의 성능에 따라 상이한 값으로 설정될 수 있다. 또는 사용자의 요구에 따라 상이한 범위로 결정되어 반영될 수 있다.
본 발명에 따른 혼잡도 계산은 하기의 수학식 1과 같이 사용될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, N은 정류장의 총 개수, a는 버스 정류장에 대한 혼잡도, b는 버스의 혼잡도, c는 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스 경로 가중치를 나타내는 파라미터이다.
상기 a = 0.6 or 0.3 or 0.1 중 하나의 값으로 설정될 수 있다.
- 버스정류장에 대한 혼잡도 계산을 위한 가중치는 크게 세가지로 나뉜다. (혼잡 = 0.6, 보통 = 0.3, 원할 = 0.1)
- 따라서, a는 이 세가지 중 하나의 값으로 정해진다.
상기
Figure pat00004
로 정의할 수 있다.
- 버스의 혼잡도 계산을 위한 가중치는 크게 세가지로 나뉜다. (혼잡 = 0.6, 보통 = 0.3, 원할 = 0.1)
- 정류장에 도착 예정인 버스가 혼잡할 경우 x, 보통일 경우 y, 원활할 경우 z로 분류된다.
- 따라서, 하나의 정류장에 도착하는 모든 버스의 혼잡도는 b로 계산된다.
상기
Figure pat00005
로 정의할 수 있다.
- 우회전 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스의 경로가 좌회전 또는 유턴일 경우 x, 직진일 경우 y, 우회전일 경우 z로 분류된다.
- x, y, z는 각각의 경로를 갖는 버스 대수이다.
본 발명에 따른 f(x)를 기준으로, 차량 안내 서비스를 위한 안내 설정은 아래와 같은 형태로 정의될 수 있다.
- 1 이상 5 미만일 경우, 혼잡 안내 제공을 수행한다. 이는 ‘차량에 대하여 잠시 기다림’을 포함할 수도 있다.
- 6 이상 10 이하일 경우, ‘차선 변경하여 우회전 진입’을 안내한다.
- 10 이상일 경우, ‘우회 경로’를 안내한다.
상기 설명한 본 발명은 기준시 튜닝 포인트이며, 추가적인 분석에 따라 이후 혼잡도 계산 및 경로 설정을 위한 재적용 필요할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 버스정류장의 혼잡도 계산을 설명하고자 한다. 상기 버스 정류장 혼잡도는 면적대비 대기인원의 밀도로 정의할 수 있다.
1) 버스정류장 내 센서류 (적외선 등)를 이용하여 버스정류장 대기 공간 내 인원을 확인
2) 버스정류장 내 수용가능인원: 버스정류장 대기공간 면적 / 1인당 점유면적 0.4m2
3) 판단 기준 : 밀도 (%) = 대기 인원 / 수용가능 인원 x 100
- 원활 : 밀도가 33% 미만일 경우
- 보통 : 밀도가 33% 이상, 66% 미만일 경우
- 혼잡 : 밀도가 66% 초과할 경우, 으로 구분하여 정의할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 버스의 혼잡도 계산을 설명하고자 한다. 이를 위해 좌석과 손잡이 개수 등을 고려하여 버스 혼잡도를 정의할 수 있다.
1) 버스 내 센서류 (적외선 등)와 교통카드 리더기를 이용하여 버스 내 인원을 확인
- 교통카드 리더기: 카드를 이용한 승하차 인원 파악할 수 있다.
2) 버스 수용가능인원: 버스 전체 좌석 + 버스의 손잡이 하나당 승객 1명
3) 판단 기준
- 원활 : 버스 내 좌석보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우
- 보통 : 원활보다는 인원이 많고, 버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우
- 혼잡 : 버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 많을 경우
본 발명에 따라 상기 혼잡도 계산을 위한 파라미터로 버스정류장의 혼잡도 및 버스 혼잡도 계산을 반영함으로써, 차량의 경로 시 보다 정확한 도로 예측을 도모한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 시내 버스 혼잡도를 고려하여 차선 안내를 수행하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량의 경로를 확인하여 상기 차량을 기준으로 정해진 범위내의 정류장에 대한 정보 및 해당 정류장에 대한 이동/이동 예측되는 버스에 대한 정보를 반영하여 경로 예측을 수행하는 과정을 설명한다.
일 예로, 차량(440)에 정류장 470, 475, 2개가 감지된다. 그리고, 상기 정류장 470, 475에 대하여 버스 400, 402, 404가 존재한다. 이러한 경우 우회전 차선의 혼잡도는 아래와 같이 계산할 수 있다.
1. 정류장의 총 개수 N = 2,
정류장 1 : 혼잡, 정류장 2 : 보통
2. 정류장 1에 도착 예정인 버스 4대, 2에 도착 예정인 버스 3대
정류장 1에 도착 예정 버스의 혼잡도 : 혼잡 2대, 보통 2대
정류장 2에 도착 예정 버스의 혼잡도 : 혼잡 1대, 보통 2대
3. 정류장 1에서 출발 예정인 버스 4대의 경로 정보
좌회전 1대, 직진 2대, 우회전 1대
따라서, 상기 확인된 값을 적용하여 각 정류장 및 정류장에 도착 예정인 버스, 이를 통한 혼잡도는 아래와 같이 계산할 수 있다.
- 정류장 : a1 = 0.6 (혼잡), a2 = 0.3 (보통)
- 정류장 a1에 도착 예정인 버스 : (0.6 x 2 + 0.3 x 2) = 1.8
- 정류장 a2에 도착 예정인 버스 : (0.6 x 1 + 0.3 x 2) = 1.2
- 우회전 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스의 경로 가중치
: (0.4 x 1 + 0.2 x 2 + 0.2 x 1) = 1.0
따라서, 최종 계산은 아래와 같이 2.44로 산출된다.
sum = 0.6 (0.6 x 2 + 0.3 x 2) + 0.3 (0.6 x 1 + 0.3 x 2) + (0.4 x 1 + 0.2 x 2 + 0.2 x 1) = 2.44
상기 계산된 전체 코스트 값이 2.44임에 따라, 이는 차량 안내를 위한 ‘1 이상 5 미만의 범위’에 대응한다. 상기 혼잡 안내에 대한 정보는 내비게이션으로 전달하고, 내비게이션은 상기 혼잡 안내에 대한 정보를 시각적으로 디스플레이, 청각적으로 스피커로 출력한다. 일 예로, “버스로 인해 우측 차선이 혼잡하오니 우회전 시 참고하세요.” 등으로 출력될 수 있다.
도 5는 본 발명의 차량 안내 절차를 설명한 신호 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 운전자가 차량 내비게이션을 통해 목적지를 설정한다(500). 텔레매틱스 센터는 운전자의 경로 + 자차 위치 + 현재 차선 기준으로 미리 정해진 범위내의 버스 정류장 정보를 교통센터에 요청한다(505). 본 발명에서는 일 예로, 상기 미리 정해진 범위를 반경 1km 내로 정의한다. 상기 미리 정해진 범위는 차량 내비게이션의 서비스 요구에 따라 다른 범위로 변경되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 텔레매틱스 센터는 상기 차량으로 상기 버스 정류장 및 버스 정보를 제공할 수 있다(570).
상기 텔레매틱스 센터는 반경 1km 내 버스 정류장이 존재하는지 확인한다(510). 버스 정류장이 존재함을 확인하면(Y), 해당 버스 정류장에 도착 예정인 버스가 존재하는지를 확인한다(515).
텔레매틱스 센터는 상기 버스 정류장의 개수, 각 정류장의 혼잡정보, 각 정류장에 도착 예정인 버스의 개수, 각 버스의 혼잡정보, 및 버스 경로에 대한 정보(가중치)를 고려하여 혼잡도를 계산한다(520). 이는 상기 수학식 1을 이용하여 혼잡도 코스트를 계산한다. 이는 텔레매틱스 센터의 서버가 교통정보 및 상기 차량 내비게이션의 정보를 고려하여 수행할 수 있다.
상기 계산된 코스트를 확인하여 미리 정해진 차량 안내 범위 중 어느 안내 범위에 존재하는지 확인한다(525). 즉, 확인된 혼잡도 코스트가 정해진 기준치 이상인 경우(Y), 해당 지점에 대한 우회 경로를 안내한다(530).
한편, 상기 510 단계에서 버스 정류장이 존재하지 않음을 확인하면(N), 기존의 경로를 안내한다. 도 4를 참조하면, 사거리 우회전을 예고할 수 있다.
상기 확인된 혼잡도 코스트가 정해진 기준치 범위 내에 존재하는 경우(N), 해당 경로에 대한 계산된 혼잡도를 부가적으로 안내한다(560).
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안내 제어기를 이용한 차량 안내 서비스의 개념을 설명한 도면이다.
도 6을 참조하면, 차량에 구비된 차량 안내 제어기(610)는 차량내 AVN(Audio Video Navigation) 화면(620) 및 스마트 폰(640)과 연동되는 것을 포함할 수 있다. 터치스크린, 회전식 노브 제어기 또는 터치패드와 같이 차량에 내장되어 서비스 사용자에게 차량 안내 정보를 보다 효율적으로 제공하도록 제어한다.
차량 센서(600)들을 통해 전후방 고화질 녹화, 주행중 차량 운행 녹화, 충격 감지 모드, AVN 연동, 스마트 폰 연동, 메모리 고급 관리, eMMC(내장형 메모리) 적용 등 첨된 기능을 포함할 수 있으며, 이는 사용자의 편리성 및 보안상의 안전을 위해 추가되는 기능 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 텔레매틱스 센터를 통해 저장된 영상은 AVN 화면이나 휴대폰 어플리케이션을 통해 영상 재생, 편집, 삭제, 공유 등의 기능을 포함할 수 있으며, 터치 스크린을 통해 확대 가능토록 하여 작은 번호/ 사물 인식에 대한 기능이 확대될 수 있다. 이에 녹화된 영상이나 스냅샷을 스마트 폰 전용 어플리케이션을 통해 공유하고 짧은 시간으로 압축을 수행하여 사용자의 라이프 스타일에 따라 적응적으로 사용 가능토록 제공할 수 있다.
본 발명에 따라 차량 안내 제어기(610)는 GPS, 자이로센서, 가속도 센서(600) 등을 통해 자차 운행시 도로 상황 및 주변 차량 정보에 대한 현황 파악 및 근거하여 서버로부터 제공되는 정보와 더불어 도로의 혼잡도를 보다 정확하게 예측하고 보상할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 차량 내 전후방에 위치하여 차량의 주변 정보 및 도로 정보를 인식하는 차량 센서; 및
    상기 차량의 사용자에 의해 요청된 목적지 정보를 확인하며, 상기 차량 센서를 통해 상기 차량의 위치 정보를 확인하고, 상기 인식된 상기 차량의 주변 정보 및 도로 정보와 상기 확인된 목적지 정보에 따른 경로 정보를 확인하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 경로 정보를 확인함에 있어서, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 정보 및 버스 정보를 확인하여 상기 경로의 혼잡도를 계산하고, 상기 계산된 혼잡도를 표시부를 통해 디스플레이 하도록 제어함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 혼잡도, 버스의 혼잡도, 및 버스 경로에 대한 가중치 정보를 확인하여 혼잡도를 계산함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 위치 정보를 기준으로, 차량 반경의 특정 범위를 설정하여 상기 혼잡도를 계산하며,
    상기 차량 반경은,
    사용자의 요구 또는 차량 안내 서비스를 위한 시스템의 설정에 따라 상이한 값으로 설정됨을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    하기의 수학식을 이용하여 혼잡도를 계산하며,
    Figure pat00006

    여기서, N은 정류장의 총 개수, a는 버스 정류장에 대한 혼잡도, b는 버스의 혼잡도, c는 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스 경로 가중치를 나타내는 파라미터를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a는,
    버스 정류장에 대한 면적대비 대기인원의 밀도로 정의됨을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 버스의 혼잡도 b는,
    좌석과 손잡이 개수로 구분되고,
    버스 내 좌석보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우, 원활로 판단하고,
    원활보다는 인원이 많고, 버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우, 보통으로 판단하고,
    버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 많을 경우, 혼잡으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 계산된 혼잡도를 차량 안내 서비스를 위해 미리 설정된 안내 범위와 비교하며, 비교한 결과에 따라 해당 범위에 대응하는 안내를 수행하도록 제어함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 계산된 혼잡도가 도로 혼잡 및 차량 대기 안내를 나타내는 제1 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 차선 변경 및 우회전 진입을 나타내는 제2 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 우회 경로를 나타내는 제3 안내 범위에 속하는지 확인함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 이동 및 경로 정보에 따라 혼잡도를 재 설정하고, 상기 재 설정된 혼잡도에 따라 안내를 업데이트하도록 제어함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시부는,
    네이게이션 디스플레이(AVN, Audio Video Navigation), 알람부 중 적어도 하나를 통해 상기 혼잡도에 대한 안내 멘트를 화면을 통해 디스플레이하거나 소리를 통해 알람을 수행함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 장치.
  11. 차량의 주변 정보 및 도로 정보를 인식하는 단계; 및
    상기 차량의 사용자에 의해 요청된 목적지 정보를 확인하며, 상기 차량의 센서를 통해 차량의 위치 정보를 확인하고, 상기 인식된 상기 차량의 주변 정보 및 도로 정보와 상기 확인된 목적지 정보에 따른 경로 정보를 확인하는 단계를 포함하며,
    상기 확인하는 단계는,
    상기 경로 정보를 확인함에 있어서, 상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 정보 및 버스 정보를 확인하여 상기 경로의 혼잡도를 계산하고, 상기 계산된 혼잡도를 표시부를 통해 디스플레이 하도록 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 차량의 위치 정보를 기준으로 정해진 범위내의 버스 정류장에 대한 혼잡도, 버스의 혼잡도, 및 버스 경로에 대한 가중치 정보를 확인하여 혼잡도를 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 차량의 위치 정보를 기준으로, 차량 반경의 특정 범위를 설정하여 상기 혼잡도를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 차량 반경은,
    사용자의 요구 또는 차량 안내 서비스를 위한 시스템의 설정에 따라 상이한 값으로 설정됨을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    하기의 수학식을 이용하여 혼잡도를 계산하며,
    Figure pat00007

    여기서, N은 정류장의 총 개수, a는 버스 정류장에 대한 혼잡도, b는 버스의 혼잡도, c는 사거리 직전 정류장에서 출발하는 버스 경로 가중치를 나타내는 파라미터를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 버스 정류장에 대한 혼잡도 a는,
    버스 정류장에 대한 면적대비 대기인원의 밀도로 정의됨을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 버스의 혼잡도 b는,
    좌석과 손잡이 개수로 구분되고,
    버스 내 좌석보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우, 원활로 판단하고,
    원활보다는 인원이 많고, 버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 같거나 작을 경우, 보통으로 판단하고,
    버스 내 좌석 + 손잡이 개수보다 탑승 인원이 많을 경우, 혼잡으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 계산된 혼잡도를 차량 안내 서비스를 위해 미리 설정된 안내 범위와 비교하며, 비교한 결과에 따라 해당 범위에 대응하는 안내를 수행하도록 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 계산된 혼잡도가 도로 혼잡 및 차량 대기 안내를 나타내는 제1 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 차선 변경 및 우회전 진입을 나타내는 제2 안내 범위에 속하는지 확인하거나, 우회 경로를 나타내는 제3 안내 범위에 속하는지 확인하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 차량의 이동 및 경로 정보에 따라 혼잡도를 재 설정하고, 상기 재 설정된 혼잡도에 따라 안내를 업데이트하도록 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    네이게이션 디스플레이(AVN, Audio Video Navigation), 알람부 중 적어도 하나의 표시부를 통해 상기 혼잡도에 대한 안내 멘트를 화면을 통해 디스플레이하거나 소리를 통해 알람을 수행하도록 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 안내 서비스 방법.
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