JP2007272350A - Driving support device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving support device for a vehicle, capable of giving a steering method easy to operate to a driver while dispensing with an anticipated steering input based on the driver's experience by superimposing a target traveling route with an actual forward traveling scheduled course on a screen of a display device to facilitate recognition of the relation between the both. <P>SOLUTION: The driving support device for vehicle 10 comprises a head-up display device 14 for displaying traveling information of a vehicle 1 on a display portion 13A; a route guide setting part 76 for forming information for a target traveling route suitable for traveling of the vehicle; an anticipated traveling trace calculation part 73 for forming information for an anticipated traveling trace of the vehicle based on a behavior signal outputted from a vehicle state detection part 40; a first display control means 74 for displaying the target traveling route as a target travelable area 111 on a display screen; and a second display control means 74 for displaying the anticipated traveling trace 112 on the display screen. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は車両用運転支援装置に関し、特に、目標走行経路と前方走行予定コースをヘッドアップ・ディスプレイに重畳して表示し2つの走行情報の認識を容易にした運転用運転支援装置に関する。   The present invention relates to a driving support apparatus for a vehicle, and more particularly to a driving support apparatus for driving in which a target travel route and a forward travel planned course are displayed superimposed on a head-up display to easily recognize two pieces of travel information.

従来、ヘッドアップ型ディスプレイを含む車載用表示装置が知られている(特許文献1)。この車載用表示装置では、車速、加減速度、舵角、ヨーレート等の車両の走行状態を示す各種の情報がセンサで検出され、コンピュータで処理され、車両の予測走行軌跡が算定される。算定された予測走行軌跡は、投影器からスクリーンに投影され、表示される。このスクリーンとフロントウィンドウを通して車両の前方を見ている運転者には、車両の前方の景色とスクリーンから反射されて視野に入ってくる予測走行軌跡とが重畳されて視認される。この例では、現在の運転状態を保持することにより、道路に沿って走行可能であることが予想される。
特公平5−81449号公報
Conventionally, an in-vehicle display device including a head-up display is known (Patent Document 1). In this in-vehicle display device, various information indicating the vehicle running state such as vehicle speed, acceleration / deceleration, rudder angle, yaw rate, etc. is detected by a sensor, processed by a computer, and a predicted running locus of the vehicle is calculated. The calculated predicted travel locus is projected from the projector onto the screen and displayed. A driver looking at the front of the vehicle through the screen and the front window sees the scenery in front of the vehicle and the predicted traveling locus reflected from the screen and entering the field of view. In this example, it is expected that the vehicle can travel along the road by maintaining the current driving state.
Japanese Patent Publication No. 5-81449

特許文献1に記載された車載用表示装置によれば、運転者は、自車の予測走行軌跡を前方の景色と重畳して知ることができる。このため、自車の運転状況が道路のカーブ等の状況に対して適切であるかどうかを知ることができる。しかしながら、目標走行経路に応じた走行コースや道路上の目標走行位置は、運転者自身が周囲の情報から勘案して運転する必要があり、特に運転経験の少ない運転者にとって操縦負担は非常に大きなものとなっている。   According to the vehicle-mounted display device described in Patent Literature 1, the driver can know the predicted traveling locus of the vehicle by superimposing it on the scenery in front. For this reason, it is possible to know whether or not the driving situation of the own vehicle is appropriate for the situation such as a road curve. However, the driving course according to the target driving route and the target driving position on the road need to be driven by the driver himself in consideration of surrounding information, and the driving burden is particularly large for a driver who has little driving experience. It has become a thing.

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、表示装置の表示画面で目標走行経路と実際の前方の走行予定コースを重畳して表示し両方の走行情報の関係の認知を容易化し、運転者の経験に基づく予測操舵入力を不要とし、運転者に操作簡単な操縦方法を与えることができる車両用運転支援装置を提供することにある。   In view of the above-described problems, the object of the present invention is to display the target travel route and the actual travel schedule course in front of each other on the display screen of the display device so as to facilitate the recognition of the relationship between the two travel information. It is an object of the present invention to provide a vehicle driving support device that eliminates the need for predictive steering input based on experience and can provide a driver with a simple operation method.

本発明に係る車両用運転支援装置は、上記目的を達成するために、次のように構成される。   The vehicle driving support apparatus according to the present invention is configured as follows in order to achieve the above object.

第1の車両用運転支援装置(請求項1に対応)は、表示画面に車両の走行情報を表示する表示装置と、車両の走行に適した目標走行経路の情報を作成する目標走行経路作成手段と、車両の挙動検出手段から出力される挙動信号に基づいて車両の予測走行軌跡の情報を作成する予測走行軌跡作成手段と、目標走行経路作成手段で作成された目標走行経路を目標走行可能領域として表示画面に表示する第1の表示制御手段と、予測走行軌跡作成手段で作成された予測走行軌跡を表示画面に表示する第2の表示制御手段とを備える。   A first vehicle driving support device (corresponding to claim 1) includes a display device that displays vehicle travel information on a display screen, and target travel route creation means that creates information on a target travel route suitable for vehicle travel. And a predicted travel locus creating means for creating information on the predicted travel locus of the vehicle based on a behavior signal output from the behavior detection means of the vehicle, and a target travelable region for the target travel route created by the target travel route creating means. As a first display control means for displaying on the display screen, and a second display control means for displaying the predicted travel locus created by the predicted travel locus creation means on the display screen.

上記の車両用運転支援装置では、走行情報を表示する表示装置の画面に目標走行可能領域(目標走行経路の一表示態様)と車両前方の予測走行軌跡(前方走行予定コース)とを重畳して同時に表示するようにし、2つの走行情報を同時に重畳して示すことで運転者にとって自車の走行状態の認知を容易にでき、操縦負担を軽減することが可能となる。   In the vehicle driving support device described above, the target travelable region (one display mode of the target travel route) and the predicted travel locus in front of the vehicle (scheduled travel course ahead) are superimposed on the screen of the display device that displays the travel information. By simultaneously displaying the two pieces of traveling information so as to be displayed simultaneously, it is possible for the driver to easily recognize the traveling state of the host vehicle and to reduce the handling burden.

第2の車両用運転支援装置(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、表示装置はヘッドアップ・ディスプレイであり、このヘッドアップ・ディスプレイに目標走行可能領域と予測走行軌跡を重畳して表示させることで特徴づけられる。   In the second vehicle driving support device (corresponding to claim 2), in the above configuration, the display device is preferably a head-up display, and a target travelable region and a predicted travel locus are displayed on the head-up display. Characterized by overlapping and displaying.

第3の車両用運転支援装置(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、目標走行可能領域と予測走行軌跡は、ヘッドアップ・ディスプレイ上で、運転者の前方注視点付近に表示されることで特徴づけられる。   The third vehicle driving support device (corresponding to claim 3) is preferably configured so that the target travelable area and the predicted travel locus are in the vicinity of the driver's front gazing point on the head-up display. Characterized by being displayed.

本発明によれば次の効果を奏する。
第1に、ヘッドアップ・ディスプレイ装置等の表示スクリーン上で、目標走行経路が目標走行可能領域として、予測走行軌跡と共に、車両前方の景色と一緒に重畳して表示されるため、運転者は経路を知るだけではなく、予測走行軌跡に沿った運転を行えばよく、進路変更や曲がるタイミングの判断といった煩雑な施行の必要が解消し、運転が容易になる。さらに、自車の前方進行道路における予測走行軌跡が目標走行コースと同様に前方景色に重畳して教示されるため、前方予測走行位置の通過時の目標走行コースとのズレを前もって知ることができ、現在の運転状況の是非や、修正操舵の必要性と、その操舵量を容易に知ることができる。
第2に、運転者の前方に映し出される目標走行経路(目標走行可能領域)と予測走行軌跡とを合わせる運転方法を可能にするため、今までの運転に必要であった経験に基づく予測操舵が不要となり、初心者のような運転の経験が少ない不慣れな運転者にとって車両の操縦が容易になり、運転負担を非常に軽減することができる。
第3に、運転者が運転時に目標として見る前方注視点の位置に目標走行経路と予測走行奇跡を重畳して表示するようにしたため、運転者に正確なかつ操縦しやすい情報を与えることができる。
The present invention has the following effects.
First, on the display screen of a head-up display device or the like, the target travel route is displayed as a target travelable region with a predicted travel trajectory superimposed with the scenery in front of the vehicle. In addition to knowing, it is sufficient to perform driving along the predicted traveling locus, eliminating the need for complicated enforcement such as changing the course and determining the timing of turning, thereby facilitating driving. Furthermore, since the predicted travel locus on the forward traveling road of the vehicle is taught superimposed on the front scenery in the same way as the target travel course, it is possible to know in advance the deviation from the target travel course when the predicted predicted travel position passes. It is possible to easily know the current driving situation, the necessity of corrective steering, and the amount of steering.
Second, in order to enable a driving method that matches the target travel route (target travel possible region) projected in front of the driver with the predicted travel locus, predictive steering based on experience required for conventional driving is performed. It becomes unnecessary, and it becomes easy for a driver who is unfamiliar with driving experience, such as a beginner, to easily control the vehicle, and the driving burden can be greatly reduced.
Thirdly, since the target travel route and the predicted travel miracle are superimposed and displayed at the position of the forward gazing point that the driver sees as a target during driving, accurate and easy-to-maneuver information can be given to the driver.

以下に、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments (examples) of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施形態に係る車両用運転支援装置の使用態様を含む全体の装置構成を示し、図2は車両用運転支援装置の制御システムのブロック図を示す。   FIG. 1 shows an overall apparatus configuration including a usage mode of a vehicle driving support apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a block diagram of a control system of the vehicle driving support apparatus.

図1に示すごとく、本実施形態に係る車両用運転支援装置10は自動車等の車両1に付加的に装備されている。図1において、運転者11は、車両1の運転席シート12に搭乗し、車両1のフロントウィンドウ13を通して車両1の前方を見ながら運転をしている状態にある。フロントウィンドウ13の部位13Aが表示画面になっている。破線で示したブロック14は、フロントウィンドウ13の部位13Aを表示画面として、ここに必要な走行情報に係る映像を表示するヘッドアップ・ディスプレイ(HUD)装置を示す。ヘッドアップ・ディスプレイ装置14は、表示コントローラ15と映像投射器16と反射ミラー17,18と集光レンズ19を備えて成る。映像投射器16から投影された走行情報に係る映像は、反射ミラー17,18と集光レンズ19を経由してフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される。   As shown in FIG. 1, the vehicle driving support apparatus 10 according to the present embodiment is additionally provided in a vehicle 1 such as an automobile. In FIG. 1, the driver 11 is in a state of getting on the driver's seat 12 of the vehicle 1 and driving while looking in front of the vehicle 1 through the front window 13 of the vehicle 1. A portion 13A of the front window 13 is a display screen. A block 14 indicated by a broken line indicates a head-up display (HUD) device that displays an image related to travel information necessary for the part 13A of the front window 13 as a display screen. The head-up display device 14 includes a display controller 15, a video projector 16, reflection mirrors 17 and 18, and a condenser lens 19. An image related to the travel information projected from the image projector 16 is displayed on the part 13 </ b> A of the front window 13 via the reflection mirrors 17 and 18 and the condenser lens 19.

ハンドル21を操作して運転中の運転者11は、フロントウィンドウ13の部位13Aを通して車両1の進行方向の前方を見ている。図1で、22は結像位置であり、フロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像、すなわちヘッドアップ・ディスプレイ上の映像は、運転者11の前方注視点付近に表示されることになる。さらに23は、車両1の前方に設定される仮想的な結像位置である。フロントウィンドウ13の部位13Aに表示された映像は、運転者11にとっては、仮想的な結像位置23によって、車両1の進行方向の前方の風景と重なって表示されることになる。   The driver 11 who is driving by operating the handle 21 is looking forward in the traveling direction of the vehicle 1 through the portion 13A of the front window 13. In FIG. 1, reference numeral 22 denotes an imaging position, and an image displayed on the part 13 </ b> A of the front window 13, that is, an image on the head-up display, is displayed near the driver's 11 forward gazing point. Reference numeral 23 denotes a virtual imaging position set in front of the vehicle 1. For the driver 11, the image displayed on the part 13 </ b> A of the front window 13 is displayed so as to overlap with the scenery in front of the traveling direction of the vehicle 1 at the virtual imaging position 23.

フロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像または画像は、図3以降に示されるように、少なくとも、目標走行可能領域を表す像と、予測走行軌跡(走行予定コース)を表す像である。   The video or image displayed on the part 13A of the front window 13 is at least an image representing the target travelable area and an image representing the predicted travel locus (scheduled travel course), as shown in FIG.

車両1に装備される車両用運転支援装置10は、基本的構成として、走行経路案内情報を作成するためのナビゲーションシステム30、車両1の走行に係る挙動状態を検出するための車両状態検出部40、自車位置情報検出部50、自車の周囲の状況や脅威等を検出する周囲状況検出部60、これらの検出部からの検出信号を入力し必要な情報処理を行って全体の制御を受け持つ運転支援制御ユニット70を備えている。車両状態検出部40は、車速センサ41と横加速度(横G)センサ42と前後加速度(前後G)センサ43等を含む。また自車位置情報検出部50は、GPSアンテナ51とビーコンアンテナ52と電話アンテナ53等を含む。さらに周囲状況検出部60は、CCDカメラ61とレーザーレーダ62とミリ波レーダ63等を含んでいる。   The vehicle driving support apparatus 10 equipped in the vehicle 1 has, as a basic configuration, a navigation system 30 for creating travel route guidance information, and a vehicle state detection unit 40 for detecting a behavior state related to traveling of the vehicle 1. The vehicle position information detecting unit 50, the surrounding state detecting unit 60 for detecting surrounding conditions and threats of the own vehicle, and the input of detection signals from these detecting units to perform necessary information processing and take overall control A driving support control unit 70 is provided. The vehicle state detection unit 40 includes a vehicle speed sensor 41, a lateral acceleration (lateral G) sensor 42, a longitudinal acceleration (longitudinal G) sensor 43, and the like. The vehicle position information detection unit 50 includes a GPS antenna 51, a beacon antenna 52, a telephone antenna 53, and the like. Further, the ambient condition detection unit 60 includes a CCD camera 61, a laser radar 62, a millimeter wave radar 63, and the like.

運転支援制御ユニット70で作られた走行情報等は、上記表示コントローラ15に提供され、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14の機能によりフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される。   The travel information and the like created by the driving support control unit 70 is provided to the display controller 15 and displayed on the portion 13A of the front window 13 by the function of the head-up display device 14.

車両用運転支援装置10は、さらに、運転者状態検出部80と警報発生部90を備えている。運転者状態検出部80は、シート前後位置センサ81とシート荷重センサ82と視点検出センサ83等を含み、運転者11に対して適正な表示を提供することを可能にする。運転者状態検出部80による検出信号は運転支援制御ユニット70に入力される。警報発生部90はスピーカ91とメータディスプレイ92等を含み、危険な状況時に運転者11に対して警報を与える。運転支援制御ユニット70は、警報発生部90に対して警報信号を供給する。   The vehicle driving support device 10 further includes a driver state detection unit 80 and an alarm generation unit 90. The driver state detection unit 80 includes a seat front / rear position sensor 81, a seat load sensor 82, a viewpoint detection sensor 83, and the like, and can provide an appropriate display to the driver 11. A detection signal from the driver state detection unit 80 is input to the driving support control unit 70. The alarm generation unit 90 includes a speaker 91, a meter display 92, and the like, and gives an alarm to the driver 11 in a dangerous situation. The driving support control unit 70 supplies an alarm signal to the alarm generation unit 90.

図2に従って、運転支援制御ユニット70の入力部(検出部等)と出力部を説明すると共に、運転支援制御ユニット70の内部構成を詳述する。   The input unit (detection unit and the like) and the output unit of the driving support control unit 70 will be described according to FIG. 2, and the internal configuration of the driving support control unit 70 will be described in detail.

運転支援制御ユニット70は、入力部として、上記のナビゲーションシステム30と車両状態検出部40と自車位置情報検出部50と周囲状況検出部60と運転者状態検出部80を備える。車両状態検出部40は、上記の車速センサ41と横加速度センサ42と前後加速度センサ43の他に、ヨー角速度センサ44、操舵角センサ45、操舵トルクセンサ46、ブレーキ踏力センサ47、アクセル開度センサ48、方向指示器スイッチ49を含んでいる。周囲状況検出部60は、上記のCCDカメラ61とレーザーレーダ62とミリ波レーダ63の他に、日射センサ64と温度センサ65を含んでいる。運転者状態検出部80は、上記のシート前後位置センサ81とシート荷重センサ82と視点検出センサ83の他に、表示位置設定スイッチ84と表示輝度設定スイッチ85を含んでいる。   The driving support control unit 70 includes the navigation system 30, the vehicle state detection unit 40, the own vehicle position information detection unit 50, the surrounding state detection unit 60, and the driver state detection unit 80 as input units. In addition to the vehicle speed sensor 41, the lateral acceleration sensor 42, and the longitudinal acceleration sensor 43, the vehicle state detection unit 40 includes a yaw angular velocity sensor 44, a steering angle sensor 45, a steering torque sensor 46, a brake pedal force sensor 47, an accelerator opening sensor. 48 and a direction indicator switch 49 are included. The ambient condition detection unit 60 includes a solar radiation sensor 64 and a temperature sensor 65 in addition to the CCD camera 61, the laser radar 62, and the millimeter wave radar 63 described above. The driver state detection unit 80 includes a display position setting switch 84 and a display brightness setting switch 85 in addition to the seat front / rear position sensor 81, the seat load sensor 82, and the viewpoint detection sensor 83 described above.

運転支援制御ユニット70は、出力部として、上記のヘッドアップ・ディスプレイ装置14と警報発生部90を備える。警報発生部90は、上記のスピーカ91とメータディスプレイ92の他に、ステアリング93、ブレーキ94、アクセル95を含んでいる。   The driving support control unit 70 includes the head-up display device 14 and the alarm generation unit 90 as output units. The alarm generation unit 90 includes a steering 93, a brake 94, and an accelerator 95 in addition to the speaker 91 and the meter display 92 described above.

運転支援制御ユニット70の内部構成を説明する。車両状態検出部40の各センサ等からの検出信号等は走行状態検出部71に入力される。周囲状況検出部60の各要素からの信号は周囲状況検出入力部72に入力される。   The internal configuration of the driving support control unit 70 will be described. Detection signals and the like from the sensors of the vehicle state detection unit 40 are input to the traveling state detection unit 71. A signal from each element of the ambient condition detection unit 60 is input to the ambient condition detection input unit 72.

走行状態検出部71で取り込まれた、車両状態検出部40から各センサ等からの検出信号等は、さらに予測走行軌跡算定部73に入力される。予測走行軌跡算定部73は、各センサ等からの検出信号等の信号値に基づいて車両1の将来の予測走行位置を時々刻々算出する。予測走行軌跡算定部73で算定された予測走行位置に係る信号は表示位置設定部74に入力される。車両1の将来の「予測走行位置」は、後述するごとく表示画面上で「予測走行軌跡」という表現形式で表示される。   Detection signals and the like from the sensors and the like, which are taken in by the traveling state detection unit 71 from the vehicle state detection unit 40, are further input to the predicted traveling locus calculation unit 73. The predicted travel locus calculation unit 73 calculates the future predicted travel position of the vehicle 1 from time to time based on signal values such as detection signals from the sensors and the like. A signal related to the predicted travel position calculated by the predicted travel locus calculation unit 73 is input to the display position setting unit 74. The future “predicted travel position” of the vehicle 1 is displayed in the expression format “predicted travel locus” on the display screen as described later.

また走行状態検出部71で取り込まれた、車両状態検出部40から各センサ等からの検出信号等は、表示位置設定部74にも直接に入力されている。   In addition, detection signals and the like from the vehicle state detection unit 40 and captured by the traveling state detection unit 71 are also directly input to the display position setting unit 74.

周囲状態検出入力部72で取り込まれた、周囲状況検出部60の各要素からの信号は、走行可能領域算定部75および表示位置設定部74のそれぞれに入力される。走行可能領域算定部75は、周囲状況に係る情報に基づいて走行可能領域を算定する。走行可能領域算定部75で算定された走行可能領域に係る信号は経路誘導設定部76に入力される。   Signals taken from the elements of the surrounding state detection unit 60 and captured by the surrounding state detection input unit 72 are input to the travelable area calculation unit 75 and the display position setting unit 74, respectively. The travelable area calculation unit 75 calculates the travelable area based on information related to the surrounding situation. A signal related to the travelable area calculated by the travelable area calculation unit 75 is input to the route guidance setting unit 76.

経路誘導設定部76には、周囲状況検出部60からの検出信号を基礎にして作られる走行可能領域に係る信号の他に、ナビゲーションシステム30からのナビゲーション情報(予め入力された目的地や経路誘導案内等の情報)に係る信号、自車位置情報検出部50の各要素からの検出信号(自車位置情報等)が入力されている。経路誘導設定部76は、例えば、当該車両1を目的地まで誘導するための経路をナビゲーション情報と自車位置情報に基づいて目標走行経路として設定したり、あるいは、周囲状況検出部60からの検出信号を基礎にして作られる走行可能領域に係る信号に基づいて走行可能な経路を目標走行経路として設定する。すなわち経路誘導設定部76は、車両1を運転する運転者11に対して、道路上、車両1の走行に適した目標走行経路を設定する。経路誘導設定部75で設定された目標走行経路の情報に係る信号は表示位置設定部74に入力される。   The route guidance setting unit 76 includes navigation information from the navigation system 30 (preliminarily input destination and route guidance) in addition to a signal related to the travelable area created based on the detection signal from the surrounding state detection unit 60. Information relating to information such as guidance) and detection signals (vehicle position information and the like) from the respective elements of the vehicle position information detection unit 50 are input. For example, the route guidance setting unit 76 sets a route for guiding the vehicle 1 to the destination as a target travel route based on the navigation information and the vehicle position information, or detects from the surrounding state detection unit 60. A travelable route is set as a target travel route based on a signal related to the travelable region created based on the signal. That is, the route guidance setting unit 76 sets a target travel route suitable for the travel of the vehicle 1 on the road for the driver 11 driving the vehicle 1. A signal related to the information on the target travel route set by the route guidance setting unit 75 is input to the display position setting unit 74.

さらに表示位置設定部74には、運転者状態検出部80から各要素の検出信号等が入力されている。   Further, the display position setting unit 74 receives detection signals of each element from the driver state detection unit 80.

運転支援制御ユニット70は、さらに、重畳表示制御部77、危険状況判定部78、警報信号発生部79を有している。   The driving support control unit 70 further includes a superimposed display control unit 77, a dangerous situation determination unit 78, and an alarm signal generation unit 79.

当該車両1の上記の目標走行経路は、経路誘導設定部76によって、前述のごとく例えばナビゲーションシステム30からのナビゲーション情報と自車位置情報検出部5からの自車位置情報等に基づいて設定される。その際に、周囲状況検出入力部72および走行可能領域算定部75によって、周囲状況情報から障害物や脅威を避けた安全な走行可能領域も算定し、経路誘導設定部76における目標走行経路の設定に反映させることもできる。なお「目標走行経路」の設定は、後述するごとく表示画面上で「目標走行可能領域」という表現形式で設定される。   The target travel route of the vehicle 1 is set by the route guidance setting unit 76 based on, for example, navigation information from the navigation system 30 and vehicle position information from the vehicle position information detection unit 5 as described above. . At that time, the surrounding state detection input unit 72 and the travelable region calculation unit 75 also calculate a safe travelable region that avoids obstacles and threats from the ambient state information, and set the target travel route in the route guidance setting unit 76. Can also be reflected. The “target travel route” is set in the expression format “target travel possible region” on the display screen as described later.

予測走行軌跡算定部73で算定された予測走行軌跡のデータと、経路誘導設定部76で設定された目標走行経路(目標走行可能領域)のデータは、表示位置設定部74に入力される。表示位置設定部74は、車速の違い、旋回、直進等の走行状態に応じて、表示位置を設定する。表示位置設定部74で設定された予測走行軌跡と目標走行可能領域の表示位置のデータは、重畳表示制御部77によって表示信号に変換され、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14に送られ、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14の表示部位13Aに表示される。   The predicted travel locus data calculated by the predicted travel locus calculation unit 73 and the target travel route (target travelable region) data set by the route guidance setting unit 76 are input to the display position setting unit 74. The display position setting unit 74 sets the display position in accordance with a traveling state such as a difference in vehicle speed, turning, or straight traveling. The predicted travel locus and the display position data of the target travelable area set by the display position setting unit 74 are converted into a display signal by the superimposed display control unit 77 and sent to the head-up display device 14 for head-up display. It is displayed on the display part 13A of the device 14.

車両1の走行状態における挙動を検出する車両状態検出部40の各センサからの検出信号は、車両1の予測走行軌跡をできるだけ正確に算定するために用いられる。図2等に示した検出信号の例は車両1の運動を計算するための主な例を挙げたが、この他に、タイヤのスリップ角、車体のスリップ角、各車輪の垂直荷重、路面μ等を検出することで、さらに、精度の高い予測走行軌跡を算出することが可能となる。   The detection signals from the sensors of the vehicle state detection unit 40 that detects the behavior of the vehicle 1 in the traveling state are used to calculate the predicted traveling locus of the vehicle 1 as accurately as possible. The example of the detection signal shown in FIG. 2 and the like is a main example for calculating the motion of the vehicle 1, but in addition to this, the slip angle of the tire, the slip angle of the vehicle body, the vertical load of each wheel, the road surface μ By detecting the above, it is possible to calculate a predicted traveling locus with higher accuracy.

また自車位置情報検出部50の各要素についても、GPSによる位置情報にも限らず、VICSやETC等のインフラからの周囲の道路情報を取り込んだり、モバイルやラジオ等から新しい地図やニュース等の情報を得ることによってさらに精度の高い走行経路を設定することができる。   In addition, each element of the vehicle position information detection unit 50 is not limited to the position information by GPS, but it can be used to import road information around the infrastructure such as VICS and ETC, as well as new maps and news from mobile and radio. By obtaining information, a more accurate travel route can be set.

また上記構成では、周囲状況検出部60のCCDカメラ61等の要素からの周囲状況情報から安全な走行可能領域を算定し、目標走行経路の設定に反映させるようにしたが、それと同期させ、危険状況判定部78によって当該周囲状況情報を用いて障害物や脅威の危険度を判定し、危険と判断した場合には、当該危険信号は、警報信号発生部79を経由して警報発生部90の各要素を駆動して運転者11に対して警報を発したり、重畳表示制御部77を経由してヘッドアップ・ディスプレイ装置14に供給される。   In the above configuration, the safe travelable area is calculated from the ambient condition information from the elements such as the CCD camera 61 of the ambient condition detection unit 60 and reflected in the setting of the target travel route. When the situation determination unit 78 determines the danger level of an obstacle or a threat using the surrounding situation information, and determines that the danger is dangerous, the danger signal is transmitted to the alarm generation unit 90 via the alarm signal generation unit 79. Each element is driven to issue an alarm to the driver 11 or supplied to the head-up display device 14 via the superimposed display control unit 77.

図3に、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14のフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像の第1の例を示す。101は2車線の道路、102は複数の前方車両、103は木々、104は境界フェンスである。これらの道路101、前方車両102、木々103、境界フェンス104は、フロントウィンドウ13を通して車両の進行方向の前方の風景または景色として運転者11の視界に入るものである。   FIG. 3 shows a first example of an image displayed on the part 13 </ b> A of the front window 13 of the head-up display device 14. 101 is a two-lane road, 102 is a plurality of vehicles ahead, 103 is trees, and 104 is a boundary fence. These road 101, forward vehicle 102, trees 103, and boundary fence 104 enter the field of view of the driver 11 through the front window 13 as a landscape or scenery ahead of the traveling direction of the vehicle.

フロントウィンドウ13の部位13Aの領域には、さらに、水平バー状に目標走行可能領域111が示されると共に、予測走行軌跡112が複数の三角マークの線状的な配列表現の形式で示されている。また、目標走行可能領域111と予測走行軌跡112の交差する部分は、予測走行位置113としての例えば丸形状を基本とした特殊なマークが描かれている。予測走行位置113は、輝度を高めて表示される。フロントウィンドウ13の部位13Aにおいて、目標走行可能領域111と予測走行軌跡112は、車両1の前方の景色と重畳させて表示される。目標走行可能領域111と予測走行軌跡112の両方の像の表示は、共に、運転者11が運転する際に注視していると一般的に言われる車速に応じた前方注視距離の位置近辺に表示される。図3の例では、目標走行可能領域111は帯形状を有する水平バー状に表現され、かつ推奨走行領域111aの部分は色を濃くし、安全走行が可能な領域111bの部分は色を少し薄くして表現している。   In the region of the part 13A of the front window 13, the target travelable region 111 is further shown in a horizontal bar shape, and the predicted travel locus 112 is shown in the form of a linear array representation of a plurality of triangular marks. . In addition, a special mark based on, for example, a round shape as the predicted travel position 113 is drawn at a portion where the target travelable area 111 and the predicted travel locus 112 intersect. The predicted traveling position 113 is displayed with increased brightness. In the part 13A of the front window 13, the target travelable area 111 and the predicted travel locus 112 are displayed so as to be superimposed on the scenery in front of the vehicle 1. Both of the images of the target travelable area 111 and the predicted travel locus 112 are displayed in the vicinity of the position of the forward gaze distance corresponding to the vehicle speed that is generally said to be watched when the driver 11 is driving. Is done. In the example of FIG. 3, the target travelable area 111 is expressed as a horizontal bar having a band shape, and the recommended travel area 111a is darkened, and the safe travelable area 111b is slightly lighter in color. To express.

フロントウィンドウ13の部位13Aに示される予測走行軌跡112と予測走行位置113の表示位置は、運転者11がハンドル21を左右に操舵操作するとき、それに応じて矢印114のごとく変化する。   When the driver 11 steers the steering wheel 21 left and right, the display position of the predicted traveling locus 112 and the predicted traveling position 113 shown in the part 13A of the front window 13 changes as indicated by an arrow 114 accordingly.

図4は、図3と同様な部位13Aにおける表示画面において、ハンドル21を左に少しきって車両1の走行車線を左側の車線に変更する場合の映像の第2の例を示している。図3に示された要素と同一の要素には同一の符号を付している。図4の表示例において、目標走行可能領域111に変化はないが、走行車線を変更するためにハンドル21を左方向に少し操舵したため、車両状態検出部40で検出された車両1の挙動に基づいて予測走行軌跡112および予測走行位置113が左側に次第に移っていく。すなわち、運転者11がハンドル21を操作すると、その操作に応じて予測走行位置113を移動し、将来の予測走行軌跡112を運転者11に教示する。   FIG. 4 shows a second example of the image when the steering wheel 21 is slightly turned to the left and the traveling lane of the vehicle 1 is changed to the left lane on the display screen in the part 13A similar to FIG. Elements that are the same as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals. In the display example of FIG. 4, the target travelable area 111 does not change, but the steering wheel 21 is slightly steered leftward to change the travel lane, and therefore based on the behavior of the vehicle 1 detected by the vehicle state detection unit 40. Thus, the predicted travel locus 112 and the predicted travel position 113 gradually move to the left side. That is, when the driver 11 operates the handle 21, the predicted travel position 113 is moved according to the operation, and the future predicted travel locus 112 is taught to the driver 11.

上記の目標走行可能領域111、予測走行軌跡112、予測走行位置113等のマークは色を変えて表現したり、線や矢印等の他のマークを用いてもよい。   The marks such as the target travelable area 111, the predicted travel locus 112, and the predicted travel position 113 may be expressed by changing colors, or other marks such as lines and arrows may be used.

図5は、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14のフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像の第3の例を示す。201は1車線の道路である。道路201とその両側の景色は、フロントウィンドウ13を通して車両の進行方向の前方の景色として運転者11の視界に入る。図5で、21は運転席のハンドルであり、111は目標走行可能領域、112は予測走行軌跡、113は予測走行位置である。第3の映像例では、予測走行位置113は道路201による走行予定コースとの関係で示されている。   FIG. 5 shows a third example of an image displayed on the part 13 </ b> A of the front window 13 of the head-up display device 14. 201 is a one-lane road. The scenery of the road 201 and its both sides enters the driver's 11 view through the front window 13 as a scenery in front of the traveling direction of the vehicle. In FIG. 5, 21 is a handle of the driver's seat, 111 is a target travelable area, 112 is a predicted travel locus, and 113 is a predicted travel position. In the third video example, the predicted travel position 113 is shown in relation to the planned travel course on the road 201.

また上記のごとき危険状況判定部78で得られた障害物等の危険情報は重畳表示制御部77を経由してヘッドアップ・ディスプレイ装置14に供給されるが、図3〜図5等に示される表示部位13Aにおいて、目標走行可能領域111等の表示マークで、色を赤に変えたり、フラッシングさせたりすることによって強調し、運転者11に危険を知らしめる。さらにメータディスプレイ92への表示やスピーカ91からの音声の警報を発することも可能である。さらにステアリング93、ブレーキ94等の運転者11が操作している部位を用いて、振動を与えたり、危険な状況を回避する方向にシステムを作動させたりして、警報や回避を行うこともできる。   Further, the danger information such as obstacles obtained by the danger situation determination unit 78 as described above is supplied to the head-up display device 14 via the superimposed display control unit 77, which is shown in FIGS. In the display portion 13A, the display mark such as the target travelable area 111 is emphasized by changing the color to red or by flashing, so that the driver 11 is informed of the danger. Further, it is possible to issue a warning on the meter display 92 or a sound from the speaker 91. Further, using the parts operated by the driver 11 such as the steering 93 and the brake 94, it is possible to give a vibration or operate the system in a direction that avoids a dangerous situation, thereby giving an alarm or avoidance. .

図6は、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14のフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像の第4の例を示す。301は3車線の直線的な道路である。道路301とその両側の景色は、フロントウィンドウ13を通して車両1の進行方向の前方の景色として運転者11の視界に入る。図6で、21は運転席のハンドルであり、111Aは第1の目標走行可能領域、111Bは第2の目標走行可能領域、113は予測走行位置である。第1の目標走行可能領域111Aは、車両1が低速で走行する場合の目標走行可能領域である。第2の目標走行可能領域111Bは、車両1が高速で走行する場合の目標走行可能領域である。第4の映像例では、車両1の車速に応じて目標走行可能領域の表示位置を、大きさを変えながら、車両の前方位置において手前側または遠方側に移動させて表示させている。このように、目標走行可能領域は車速に応じて表示位置を変化させることができる。     FIG. 6 shows a fourth example of an image displayed on the portion 13A of the front window 13 of the head-up display device 14. 301 is a three-lane straight road. The scenery of the road 301 and both sides thereof enters the field of view of the driver 11 as a scenery in front of the traveling direction of the vehicle 1 through the front window 13. In FIG. 6, 21 is a handle of the driver's seat, 111A is the first target travelable area, 111B is the second target travelable area, and 113 is the predicted travel position. The first target travelable area 111A is a target travelable area when the vehicle 1 travels at a low speed. The second target travelable area 111B is a target travelable area when the vehicle 1 travels at a high speed. In the fourth video example, the display position of the target travelable area is moved to the near side or the far side at the front position of the vehicle while changing the size according to the vehicle speed of the vehicle 1 and displayed. Thus, the display position of the target travelable area can be changed according to the vehicle speed.

図7は、ヘッドアップ・ディスプレイ装置14のフロントウィンドウ13の部位13Aに表示される映像の第5の例を示す。401は2車線の直線的な道路であり、402は左折を可能にする道路である。運転者11は、ハンドル21を左にきって旋回操作を行い、道路401から道路402へ進路を変えようとしている。道路401,402とその両側の景色は、フロントウィンドウ13を通して車両1の進行方向の前方の景色として運転者11の視界に入る。図7で、運転者11がハンドル21を左にきって道路401から道路402へ左折しようとすると、運転者11の視点は左折方向に向くため、それに応じて目標走行可能領域111、予測走行軌跡112、予測走行位置113は表示位置を左側に飼えて運転者11の視点に合わせる。右折する場合も同様である。   FIG. 7 shows a fifth example of an image displayed on the portion 13A of the front window 13 of the head-up display device 14. 401 is a two-lane straight road, and 402 is a road that enables a left turn. The driver 11 turns the steering wheel 21 to the left and performs a turning operation to change the course from the road 401 to the road 402. The roads 401 and 402 and the scenery on both sides thereof enter the field of view of the driver 11 through the front window 13 as the scenery in front of the traveling direction of the vehicle 1. In FIG. 7, when the driver 11 tries to turn left from the road 401 to the road 402 by turning the handle 21 to the left, the viewpoint of the driver 11 is directed to the left turn direction. 112, the predicted traveling position 113 is set to the left side of the driver 11 with the display position on the left side. The same applies when turning right.

ヘッドアップ・ディスプレイ装置14に基づくフロントウィンドウ13の部位13Aにおける表示の内容、すなわち、目標走行可能領域111、予測走行軌跡112、予測走行位置113は、次のように変更することができる。   The display contents in the part 13A of the front window 13 based on the head-up display device 14, that is, the target travelable area 111, the predicted travel locus 112, and the predicted travel position 113 can be changed as follows.

通常の表示では、周囲状況検出部60からの信号に基づく走行可能領域算定部75で設定された目標走行可能領域をその安全度合いに応じて形状、色、輝度等を変えて表示し、運転者11の目標走行経路を分かりやすく教示することが好ましい。   In the normal display, the target travelable area set by the travelable area calculation unit 75 based on the signal from the ambient condition detection unit 60 is displayed with the shape, color, brightness, etc. changed according to the degree of safety. It is preferable to teach 11 target travel routes in an easy-to-understand manner.

また周囲状況検出入力部72は、夜間(ライトスイッチ、日射センサ)や、雨天(ワイパースイッチ、雨滴検知センサ)や、降雪(画像、温度)等の外界の状況を検出し、その情報を表示位置設定部74に送る。表示位置設定部74は、それらの情報に基づき、各視界状況に応じて運転者11が知覚しやすい表示色や輝度等を変化させて表示を行うことが好ましい。   The ambient condition detection input unit 72 detects external conditions such as nighttime (light switch, solar radiation sensor), rainy weather (wiper switch, raindrop detection sensor), and snowfall (image, temperature), and displays the information as a display position. Send to setting unit 74. It is preferable that the display position setting unit 74 performs display by changing the display color, brightness, and the like that are easily perceived by the driver 11 according to each field of view based on the information.

さらに、運転者11によって異なるシートポジション位置や、視点の高さ、さらに前方注視点の位置等を、運転者状態検出部80のシートポジションセンサや視点位置によって検出し、表示位置設定部74に入力される。表示位置設定部74では、それらの情報に基づいて前方注視点位置を予測し、その運転者11に応じた前方位置に表示を行う。運転者11の癖や好みによって前方表示位置や輝度等を変更したい場合には、各設定スイッチにて調整できるようにすることも可能である。   Further, the position of the seat, the height of the viewpoint, the position of the front gazing point, and the like, which are different depending on the driver 11, are detected by the seat position sensor and the viewpoint position of the driver state detection unit 80 and input to the display position setting unit 74. Is done. The display position setting unit 74 predicts the forward gazing point position based on the information, and displays it at the forward position corresponding to the driver 11. If it is desired to change the front display position, brightness, etc., depending on the driver's 11 habit or preference, it is also possible to make adjustments with the setting switches.

上記の構成を有する車両用運転支援装置10によれば、次のような作用効果を生じ、車両1の操縦が容易になる。   According to the vehicle driving support device 10 having the above-described configuration, the following operational effects are produced, and the vehicle 1 can be easily operated.

現在の操舵系の構造では、車両1の進路とハンドル21のハンドル操舵角の関係について、車両の横方向の位置はハンドル操舵角の二重積分に対応するという特性を有している。従って、現在の操舵系によれば、人が運転を行う際、二重積分による車両の横方向の位置の変化を予想してハンドル操舵角の入力を行うため、運転者にとっては難しいものとなっている。運転教習所では、これを経験することによって体得することを目的としているが、実際の運転では車両の速度や運動状態や路面状況等によって車両の応答が様々に変化するため、経験の少ない不慣れな運転者や予想するのが不得手な運転者にとって車両を目標の横位置に操縦することが難しい。   The current structure of the steering system has a characteristic that the lateral position of the vehicle corresponds to the double integration of the steering angle of the steering wheel with respect to the relationship between the course of the vehicle 1 and the steering angle of the steering wheel 21. Therefore, according to the current steering system, when a person drives, the steering wheel steering angle is input in anticipation of a change in the lateral position of the vehicle due to double integration, which is difficult for the driver. ing. The driving school aims to acquire this by experiencing this, but in actual driving, the response of the vehicle changes variously depending on the vehicle's speed, motion state, road surface condition, etc., so unfamiliar driving with little experience It is difficult for a driver or a driver who is not good at expecting to steer the vehicle to the target lateral position.

本実施形態に係る車両用運転支援装置10によれば、ハンドル21のハンドル操舵角に対して二重積分を運転者11に代わってコンピュータシステムが算出し、将来の予想到達位置を運転者11に教示することになる。そのため、走行の目標位置に対して、ハンドル操舵角の過不足が定量的に把握することができるため、運転に不慣れな運転者にとって操縦が非常に容易になる。   According to the vehicle driving support device 10 according to the present embodiment, the computer system calculates a double integral with respect to the steering angle of the steering wheel 21 instead of the driver 11, and sets the future predicted arrival position to the driver 11. Will teach. Therefore, since it is possible to quantitatively grasp whether the steering angle of the steering wheel is excessive or insufficient with respect to the target position for traveling, it is very easy for the driver who is not accustomed to driving.

さらに、従来の機械的構造を有する操舵系のみならず、ステアバイワイヤによって構成される操縦桿や操作コントローラ等による操縦系においても、操縦者(運転者)は、入力に対する車両の横位置予測を行う必要があるため、入力量の低減を企図したSBWシステムではその予想とトラッキングがさらに難しくなる。   Furthermore, the driver (driver) predicts the lateral position of the vehicle with respect to the input not only in a steering system having a conventional mechanical structure but also in a control system using a control stick or an operation controller constituted by steer-by-wire. Therefore, it is more difficult to predict and track in an SBW system designed to reduce the amount of input.

これに対して本実施形態に係る車両用運転支援装置10によれば、目標に対するトラッキングが前方視界でできるため、これらの問題が解消され、SBWシステムによる効果を維持しつつ、操縦負担を大幅に軽減することができる。   On the other hand, according to the vehicle driving support device 10 according to the present embodiment, since tracking with respect to the target can be performed in the front view, these problems are solved, and the operation burden is greatly increased while maintaining the effect of the SBW system. Can be reduced.

さらに方位角フィードバック方式の操舵系では、人が運転を行う際の2つの積分のうちの1つの積分を操舵系の中で行うことにより操縦を容易化したが、上記車両用運転支援装置10をさらに適用することにより残りの積分も教示によって行えるため、さらに操縦を容易に行うことができる。   Furthermore, in the steering system of the azimuth feedback system, the steering is facilitated by performing one of the two integrals when the person is driving in the steering system. Further application makes it possible to perform the remaining integration by teaching, so that maneuvering can be performed more easily.

以上の実施形態で説明された構成については本発明が理解・実施できる程度に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。   The configurations described in the above embodiments are merely shown to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, and can be variously modified without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

本発明は、自動車等の車両の操舵系に適用して運転者の操縦負担を軽減し、車両の操縦で簡単な操縦方法を実現するのに利用される。   The present invention is applied to a steering system of a vehicle such as an automobile to reduce a driver's steering burden, and is used to realize a simple steering method by driving a vehicle.

本発明の実施形態に係る車両用運転支援装置の全体的な構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an overall configuration of a vehicle driving support apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る車両用運転支援装置の運転支援制御ユニットの内部構成と、その入力部および出力部を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the internal structure of the driving assistance control unit of the vehicle driving assistance device which concerns on this embodiment, its input part, and an output part. 車両用運転支援装置におけるヘッドアップ・ディスプレイ装置のフロントウィンドウに表示される映像の第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the image | video displayed on the front window of the head-up display apparatus in a driving assistance device for vehicles. 車両用運転支援装置におけるヘッドアップ・ディスプレイ装置のフロントウィンドウに表示される映像の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the image | video displayed on the front window of the head-up display apparatus in the driving assistance device for vehicles. 車両用運転支援装置におけるヘッドアップ・ディスプレイ装置のフロントウィンドウに表示される映像の第3の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the image | video displayed on the front window of the head-up display apparatus in a driving assistance device for vehicles. 車両用運転支援装置におけるヘッドアップ・ディスプレイ装置のフロントウィンドウに表示される映像の第4の例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the image | video displayed on the front window of the head-up display apparatus in a vehicle driving assistance device. 車両用運転支援装置におけるヘッドアップ・ディスプレイ装置のフロントウィンドウに表示される映像の第5の例を示す図である。It is a figure which shows the 5th example of the image | video displayed on the front window of the head-up display apparatus in a vehicle driving assistance device.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
10 車両用運転支援装置
11 運転者
13 フロントウィンドウ
14 ヘッドアップ・ディスプレイ装置
30 ナビゲーションシステム
40 車両状態検出部
50 自車位置情報検出部
60 周囲状況検出部
70 運転支援制御ユニット
80 運転者状態検出部
90 警報発生部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Vehicle driving assistance device 11 Driver 13 Front window 14 Head-up display device 30 Navigation system 40 Vehicle state detection unit 50 Own vehicle position information detection unit 60 Ambient state detection unit 70 Driving support control unit 80 Driver state detection 90 Alarm generation unit

Claims (3)

表示画面に車両の走行情報を表示する表示装置と、
前記車両の走行に適した目標走行経路の情報を作成する目標走行経路作成手段と、
前記車両の挙動検出手段から出力される挙動信号に基づいて前記車両の予測走行軌跡の情報を作成する予測走行軌跡作成手段と、
前記目標経走行路作成手段で作成された前記目標走行経路を目標走行可能領域として前記表示画面に表示する第1の表示制御手段と、
前記予測走行軌跡作成手段で作成された前記予測走行軌跡を前記表示画面に表示する第2の表示制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。
A display device for displaying vehicle travel information on a display screen;
Target travel route creating means for creating information on a target travel route suitable for traveling of the vehicle;
Predicted travel locus creating means for creating information on the predicted travel locus of the vehicle based on a behavior signal output from the behavior detection means of the vehicle;
First display control means for displaying on the display screen the target travel route created by the target passing route creation means as a target travelable area;
Second display control means for displaying the predicted traveling locus created by the predicted traveling locus creating means on the display screen;
A vehicle driving support apparatus comprising:
前記表示装置はヘッドアップ・ディスプレイであり、このヘッドアップ・ディスプレイに前記目標走行可能領域と前記予測走行軌跡を重畳して表示させることを特徴とする請求項1記載の車両用運転支援装置。   2. The vehicle driving support apparatus according to claim 1, wherein the display device is a head-up display, and the target travelable area and the predicted travel locus are superimposed and displayed on the head-up display. 前記目標走行可能領域と前記予測走行軌跡は、前記ヘッドアップ・ディスプレイ上で、運転者の前方注視点付近に表示されることを特徴とする請求項2記載の車両用運転支援装置。   The vehicle driving support device according to claim 2, wherein the target travelable region and the predicted travel locus are displayed in the vicinity of a driver's forward gazing point on the head-up display.
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