(57)【要約】【課題】最下層の道路として地図データに登録された、実際に通行可能な未保証道路を上位の階層の道路に格上げする「地図データ作成装置及びコンピュータプログラム」を提供する。【解決手段】オリジナル地図データのレベル１の階層の未保証道路のリンクのうち、交通量データが示す交通量が所定の基準を満たしているリンク４０１-４０６、リンク４１０ (ａ)を着目リンクに設定する（ｂ）。次に、両端点のノードがレベル２のリンクにも他の着目リンクにも接続していない着目リンク４１０の各端点から、ノードがレベル２のリンクまたは他の着目リンクまでの経路を探索し経路を構成するリンク４１１、４１２を着目リンクに追加する（ｃ）。そして、オリジナル地図データのレベル１の階層から着目リンクを除き、オリジナル地図データのレベル２の階層に着目リンクを追加した内容でナビゲーション用地図データを作成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の複数の階層の階層毎に、当該階層の道路地図を表したナビゲーション用の地図データを作成する地図データ作成装置であって、
道路の複数の階層の階層毎に、当該階層の道路地図を表す、最下位の階層が表す道路地図に未保証の道路である未保証道路が含まれるオリジナル地図データと、各道路の交通量を表す交通量データとを記憶した記憶手段と、
前記オリジナル地図データが表す最下位の階層の未保証道路のうちの、前記交通量データが所定のレベル以上の交通量が存在することを表している道路である着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成するナビゲーション用地図データ作成手段とを有することを特徴とする地図データ作成装置。
【請求項２】
請求項１記載の地図データ作成装置であって、
前記ナビゲーション用地図データ作成手段は、前記着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続していない場合には、前記着目道路に加え、当該着目道路を最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続する未保証道路も最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成することを特徴とする地図データ作成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の地図データ作成装置であって、
前記所定のレベルとして、前記最下位の階層の未保証道路が含まれる地域毎に異なるレベルを用いることを特徴とする地図データ作成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の地図データ作成装置であって、
前記所定のレベルは、自動車の通行頻度または通行数のレベルであることを特徴とする地図データ作成装置。
【請求項５】
コンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
道路の複数の階層の階層毎に、当該階層の道路地図を表す、最下位の階層が表す道路地図に未保証の道路である未保証道路が含まれるオリジナル地図データと、各道路の交通量を表す交通量データとを記憶した記憶手段と、
前記オリジナル地図データが表す最下位の階層の未保証道路のうちの前記交通量データが所定のレベル以上の交通量が存在することを表している道路である着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成するナビゲーション用地図データ作成手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
請求項５記載のコンピュータプログラムであって、
前記ナビゲーション用地図データ作成手段は、前記着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続していない場合には、前記着目道路に加え、当該着目道路を最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続する未保証道路も最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション用の地図データを作成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地図データには、完全性や正確性が保証されていない道路のデータが含まれていることがあり、このような完全性や正確性が保証されていない道路のデータが表す道路は、地図データによって未保証道路として表される。
そして、ナビゲーション用の地図データを作成する技術としては、地図データに含まれる未保証道路のうちの道路沿いに建物などの人工的な地物のある未保証道路を、未保証道路でない通常の道路として表すナビゲーション用の地図データを作成する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、ナビゲーション用の地図データはカーナビゲーション装置等において目的地までの経路探索に用いられる地図データであり、経路探索においては、未保証道路以外の道路を優先的に使用した経路を探索することが一般的である。
【０００４】
また、カーナビゲーション装置における経路探索の技術としては、ナビゲーション用の地図データを、より主要な道路がより上位の階層に含まれるように複数の階層より構成し、経路探索を、以下に示す階層探索により行う技術が知られている（たとえば、特許文献２）。
【０００５】
ここで、階層探索においては、出発地を出発地側着目地点とし、着目地点が位置する道路が属する階層を出発地側着目階層とする。そして、出発地側着目地点が所定の階層の道路上の地点となるまで、出発地側着目階層の一つ上位の階層の道路との接続点までの出発地側着目階層の道路による経路を探索し、出発地側着目地点を、探索した出発地側着目階層の一つ上位の階層の接続点に更新し、出発地側着目階層を、出発地側着目階層の一つ上位の階層を出発地側着目階層に更新する処理を繰り返す。
【０００６】
また、同様に目的地を目的地側着目地点とし、目的地側着目地点が位置する道路が属する階層を目的地側着目階層とする。そして、目的地側着目地点が所定の階層の道路上の地点となるまで、目的地側着目階層の一つ上位の階層の道路との接続点までの目的地側着目階層の道路による経路を探索し、目的地側着目地点を、探索した目的地側着目階層の一つ上位の階層の接続点に更新し、目的地側着目階層を、目的地側着目階層の一つ上位の階層を目的地側着目階層に更新する処理を繰り返す。
【０００７】
そして、前記所定の階層において、当該所定の階層の道路上にある出発地側着目地点と目的地側着目地点と間の経路を探索すると共に、それまでに探索した各経路を連結し、連結した経路を階層探索により求めた出発地から目的地までの経路とする。
また、本発明に関連する技術としては、実際に走行している多数の自動車(プローブカー)から当該自動車の現在位置や走行速度などの情報を移動通信を介してセンターに収集し、各道路の交通量を算定する技術も知られている（たとえば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2013-57863号公報
【特許文献２】特開2003-337034号公報
【特許文献３】特開2007-257421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
さて、上述のようにナビゲーション用の地図データを複数の階層より構成し、階層探索により経路探索を行う技術によれば、未保証道路は道路としての信頼性が低いこと等より最下位の階層の道路として地図データに含まれることとなる。また、一般的に、ナビゲーション用の地図データを複数の階層より構成する場合、下位の階層ほど当該階層に含まれる道路の数は多くなる。
【００１０】
また、僻地であるために地図データの整備が進んでおらず、未保証道路のみが存在する広い領域が存在する。
したがって、このような未保証道路のみが存在する広い領域内に出発地や目的地が設定された場合に階層探索を行うと、未保証道路が属する最下位の階層において、一つ上の階層の道路との接続点までの経路を探索するために、広い範囲について多数の道路を考慮した探索を行う必要が生じ、経路探索に長時間を要してしまうこととなる。
【００１１】
一方で、未保証道路のうちには、自動車が支障なく走行できる道路も存在し、このような道路は本来、地図データのより上位の階層に含まれるべきものであり、このような自動車が支障なく走行できる未保証道路をより上位の階層の道路に格上げすることができれば、経路探索に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
そこで、上述した道路沿いに建物などの人工的な地物のある未保証道路を格上げする技術を適用し、道路沿いに地物のある未保証道路を、より上位の階層の道路に格上げすることも考えられるが、このようにしても、僻地や荒野においては長い区間に渡って未保証道路沿いに地物が存在しないことも多いため、自動車が支障なく走行できる未保証道路を漏れなく抽出することができず、やはり、広い範囲に渡って未保証道路しか存在しない領域が発生する場合がある。また、建物などの人工的な地物の位置情報が整備されていない地域については、この技術は適用することができない。
【００１３】
そこで、本発明は、より主要な道路がより上位の階層に含まれるように複数の階層より構成したナビゲーション用の地図データであって、自動車が支障なく走行できる未保証道路を、他の未保証道路よりも上位の階層の道路として含めた地図データを作成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題達成のために、本発明は、道路の複数の階層の階層毎に、当該階層の道路地図を表したナビゲーション用の地図データを作成する地図データ作成装置に、道路の複数の階層の階層毎に、当該階層の道路地図を表す、最下位の階層が表す道路地図に未保証の道路である未保証道路が含まれるオリジナル地図データと、各道路の交通量を表す交通量データとを記憶した記憶手段と、前記オリジナル地図データが表す最下位の階層の未保証道路のうちの、前記交通量データが所定のレベル以上の交通量が存在することを表している道路である着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成するナビゲーション用地図データ作成手段とを設けたものである。
【００１５】
ここで、このような地図データ作成装置は、前記ナビゲーション用地図データ作成手段において、前記着目道路が、最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続していない場合には、前記着目道路に加え、当該着目道路を最下位の階層の一つ上位の階層の道路または他の着目道路に接続する未保証道路も最下位の階層の一つ上位の階層の道路として表されるように前記オリジナル地図データを修正した地図データを、前記ナビゲーション用の地図データとして作成するように構成してもよい。
【００１６】
また、以上の地図データ作成装置は、前記所定のレベルとして、前記最下位の階層の未保証道路が含まれる地域毎に異なるレベルを用いるように構成してよい。
また、以上の地図データ作成装置において、前記所定のレベルとしては、自動車の通行頻度または通行数のレベルなどを用いるようにしてよい。
このような地図データ作成装置によれば、オリジナル地図データの最下位の階層の未保証道路のうち、交通量が所定のレベル以上の道路、すなわち、実際に日常的に利用されている道路であることより、自動車が支障なく走行できることが期待できる道路を、一つ上位の階層の道路に格上げした内容のナビゲーション用地図データを作成することができる。また、このようにして作成したナビゲーション用地図データによれば、ナビゲーション装置において階層的に行う経路探索の処理量を効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、より主要な道路がより上位の階層に含まれるように複数の階層より構成したナビゲーション用の地図データであって、自動車が支障なく走行できる未保証道路を、他の未保証道路よりも上位の階層の道路として含めた地図データを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るナビゲーション用地図データ生成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るナビゲーション用地図データを用いた経路探索を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るナビゲーション用地図データ生成処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るナビゲーション用地図データ生成処理の処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーション用地図データ生成システムの構成を示す。
図示するようにナビゲーション用地図データ生成システムは、オリジナル地図データと交通量データとナビゲーション用地図データとを記憶した記憶部１と、ナビゲーション用地図データ作成部２とを備えている。そして、ナビゲーション用地図データ作成部２は、記憶部１に記憶されたオリジナル地図データと交通量データとから、ナビゲーション用地図データを作成し、記憶部１に記憶するものである。
【００２０】
ただし、このようなナビゲーション用地図データ生成システムは、ＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータを用いて構成されるものであり、記憶部１は、ＨＤＤなどのコンピュータの記憶資源を用いて構成され、ナビゲーション用地図データ作成部２は、ＣＰＵが所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現されるものである。
【００２１】
ここで、オリジナル地図データとナビゲーション用地図データは、階層化された地図データであり、レベル１の階層の道路の地図であるレベル１地図データ、レベル２の階層の道路の地図であるレベル２地図データ、レベル３の階層の道路の地図であるレベル３地図データとより構成されている。
【００２２】
そして、レベル１地図データには、道路のデータの完全性や正確性が保証されていない道路である未保証道路などのレベル１の階層の道路のデータが登録され、レベル３地図データには、高速道路や国道などの幹線道路であるレベル３の階層の道路のデータが登録され、レベル２地図データには、その他の一般道路であるレベル２の階層の道路のデータが登録されている。なお、レベル２はレベル１の一つ上の階層であり、レベル３はレベル２の一つ上の階層である。なお、本実施形態では、オリジナル地図データとナビゲーション用地図データの道路の階層がレベル１からレベル３までの３つの階層であるものとして説明するが、道路の階層としては４以上の階層を設けるようにしてもよい。
【００２３】
レベルｎ（ｎは、１、２または３）地図データにおいて、道路は、ノードと、ノード間を連結するリンクによって表されており、レベルｎの階層の道路と道路の接続点（交差点）には必ずノードが設けられている。また、レベルｎの階層の道路とレベルｎの一つ上の階層(レベルｎ+１の階層)の道路の接続点（交差点）にもノードが上位層連結ノードとして必ず設けられている。そして、レベルｎ地図データには、対応する階層の道路のデータとして、道路を構成するリンクのデータとノードのデータとを含んでいる。また、レベル１地図データの道路のデータのうち未保証道路のリンクのデータは、未保証道路のリンクであることが識別できるように構成されている。
【００２４】
次に交通量データは、各道路のリンク毎の自動車の交通量を表すデータである。ここで、交通量データは、実際に走行している多数の自動車(プローブカー)から当該自動車の現在位置や走行速度などの情報を移動通信を介してセンターに収集して各リンクの交通量を算定することにより作成されたものであってもよいし、各自治体や警察や道路管理者が調査、集計した交通量に基づいて作成されたものであってもよい。
【００２５】
また、交通量データには、リンクの自動車の交通量として、１日平均の自動車の通行台数、所定期間中の自動車の総通行台数、各日の自動車の通行の有無などが登録されている。
【００２６】
次に、オリジナル地図データから作成されるナビゲーション用地図は、自動車に搭載されたナビゲーション装置において、経路探索に用いられるデータである。
ここで、ナビゲーション用地図データを用いた経路探索は、たとえば、図２に示すように行われる。
すなわち、図示するように、レベル１の階層の道路上に現在位置２０１があり、レベル１の階層の道路上に目的地２１１が設定された場合、まず、レベル１地図データを用いて現在位置２０１をレベル１階層始点としてレベル１の階層の上位層連結ノード２０２までの経路２０３を探索し、探索した経路終点の上位層連結ノード２０２に対応するレベル２の階層のノード２０４をレベル２階層始点として、レベル２地図データを用いてレベル２の階層の上位層連結ノード２０５までの経路２０６を探索し、探索した経路終点の上位層連結ノード２０５に対応するレベル３の階層のノード２０７をレベル３階層経路端点とする。
【００２７】
また、同様に、目的地２１１をレベル１階層始点としてレベル１の階層の上位層連結ノード２１２までの経路２１３を探索し、探索した経路終点の上位層連結ノード２１２に対応するレベル２の階層のノード２１４をレベル２階層始点として、レベル２地図データを用いてレベル２の階層の上位層連結ノード２１５までの経路２１６を探索し、探索した経路終点の上位層連結ノード２１５に対応するレベル３の階層のノード２１７をレベル３階層経路端点とする。
【００２８】
そして、レベル３地図データを用いて、二つのレベル３階層経路端点２０７、２１７の間の経路２２０を探索し、それまで探索した経路２０３、２０６、２２０、２１６、２１３を現在位置２０１から目的地２１１に向かって連結し、現在位置２０１から目的地２１１までの間の経路とする。
【００２９】
以下、このようなナビゲーション用地図データ生成システムにおいて、オリジナル地図データと交通量データからナビゲーション用地図データを作成する動作について説明する。
【００３０】
図３に、ナビゲーション用地図データの作成のために、ナビゲーション用地図データ作成部２が行う、ナビゲーション用地図データ作成処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、まず、オリジナル地図データのレベル２地図データとレベル３地図データとをナビゲーション用地図データのレベル２地図データとレベル３地図データとして記憶部１に格納する（ステップ３０２）。
【００３１】
次に、オリジナル地図データのレベル１地図データの未保証道路のリンクのうち、交通量データが示す交通量が所定の基準より多いリンクの全てを着目リンクに設定する（ステップ３０４）。
【００３２】
ここで、この所定の基準としては、交通量がその基準を満たしていれば、その道路が、実際に比較的頻繁に自動車の通行に利用されている道路であることを示す基準を用いる。
具体的には、所定の基準としては、１日平均あたりの自動車の通行台数が所定台数（たとえば、２０台）以上であること、ほぼ毎日自動車が通行していること、周辺の所定範囲内のリンクまたは未保証道路のリンクのうち、自動車の通行台数が上位のリンクであることなどの基準を単独でまたは組み合わせて用いる。
【００３３】
ただし、この基準としては、地域ごとに異なる基準を用いるようにしてもよい。たとえば、ほとんど交通量のない森林地帯や原野地帯など地域では、ほぼ毎日自動車が通過していることを基準として用い、比較的交通量のある地域では、１日平均あたりの交通量が所定台数以上であることや、周辺の所定範囲内のリンクまたは未保証道路のリンクのうち、交通量が上位のリンクであることを基準として用いるなどしてよい。または、たとえば、ほとんど交通量のない森林地帯や原野地帯など地域では、１日平均あたりの交通量がｎ台以上であることとし、比較的交通量のある地域では、１日平均あたりの交通量がｍ（ｍ＞ｎ）台以上であることを基準として用いるなどしてよい。
【００３４】
なお、交通量データには、このような基準を用いた判定が可能な内容を登録しておくようにする。
そして、いずれかの端点がレベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない着目リンクが存在するかどうかを調べ（ステップ３０６）、存在していなければステップ３１２に進む。なお、リンクの端点のノードが上位層連結ノードである場合、その端点はレベル２地図データのリンクに接続しており、リンクの端点のノードが他の着目リンクの端点のノードを兼ねている場合、その端点は他の着目リンクに接続している。
【００３５】
一方、端点のノードがレベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない着目リンクが存在する場合には、着目リンクの端点のノードのうち、レベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない端点のノードから、レベル２地図データのリンクと他の着目リンクとのうちの最寄りのリンクまでの、オリジナル地図データのレベル１地図データのリンクによる経路を探索する（ステップ３０８）。すなわち、ステップ３０８では、レベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない着目リンクの端点のノードを始点として、最寄りの上位層連結ノードと最寄りの着目リンクの端点のノードのうちの、始点からの所定のコストモデルに基づくコスト（所要走行距離や所要走行時間等）が最小となる方のノードまでの経路を、オリジナル地図データのレベル１地図データを用いて探索する。
【００３６】
そして、ステップ３０８で探索した経路を構成するリンクを着目リンクに設定し（ステップ３１０）、ステップ３０６からの処理に戻る。
さて、ステップ３０６で、いずれかの端点がレベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない着目リンクが存在しないと判定された場合には、ステップ３１２において、オリジナル地図データのレベル１地図データの着目リンクのリンクとノードのデータをナビゲーション用地図データのレベル２地図データに追加格納する。
【００３７】
また、オリジナル地図データのレベル１地図データの着目リンク以外のリンクとそのリンクのノードのデータをナビゲーション用地図データのレベル１地図データに格納し（ステップ３１４）、ナビゲーション用地図データ作成処理を終了する。
【００３８】
以上、ナビゲーション用地図データ作成部２が行うナビゲーション用地図データ作成処理について説明した。
以下、このようなナビゲーション用地図データ作成処理の処理例を示す。
いま、オリジナル地図データによって、図４ａに示すようにリンクが定義されているものとする。ここで、図４ａ中において、点線で示すリンクがレベル１の階層の未保証道路のリンク、太線で示すリンクがレベル３の階層のリンク、その他の実線で示すリンクがレベル２のリンクである。
【００３９】
この場合において、レベル１の階層の未保証道路のリンク４０１-４０６、未保証道路のリンク４１０が交通量データが示す交通量が所定の基準を満たしている場合、図４ｂに太線の点線で示すように着目リンクに設定される。そして、着目リンクのうち着目リンク４１０の両端点のノードがレベル２のリンクにも他の着目リンクにも接続していないので、着目リンク４１０の各端点からノードがレベル２のリンクまたは他の着目リンクまでの経路が探索され、図４ｃに示すように経路を構成する未保証道路のリンク４１１、４１２が着目リンクに追加される。
【００４０】
そして、オリジナル地図データのレベル１地図データから着目リンクに設定された未保証道路のリンク４０１-４０６、４１０-４１２が除かれ、オリジナル地図データのレベル２地図データに着目リンクに設定された未保証道路のリンク４０１-４０６、４１０-４１２が追加された内容を有するナビゲーション用地図データが作成される。
【００４１】
結果、ナビゲーション用地図データが定義するリンクは図４ｄに示すように、オリジナル地図データのレベル１の未保証道路のうち、交通量が所定の基準を満たす道路がレベル２の階層の道路に格上げされたものとなる。
【００４２】
そして、図４ａ、図４ｄに示す星印の地点が現在位置/目的地であるとすると、オリジナル地図データを用いて階層的な経路探索を行う場合には、現在位置/目的地からレベル２の階層の道路までの経路を探索するためには、図４ａに示す広い範囲４２０のレベル１の階層の道路を対象として探索する必要があるが、以上のようにし交通量が所定の基準を満たす道路をレベル２の階層の道路に格上げしたナビゲーション用地図データを用いれば、現在位置/目的地からレベル２の階層の道路までの経路を探索するためには、図４ｄに示す比較的狭い範囲４３０のレベル１の階層の道路を対象として探索を行えば済むようになる。
【００４３】
なお、ナビゲーション用地図データを用いて現在位置/目的地からレベル２の階層の道路までの経路を探索した後は、レベル２の階層の道路を対象としてレベル３までの経路を探索することとなるが、図４ｅに示すようにレベル２の階層の道路数はレベル１の道路数に比較して少ないので、レベル１の階層の道路からレベル３の階層の道路までの経路の探索に要する処理量は、オリジナル地図データを用いる場合に比べナビゲーション用地図データを用いた場合の方が小さくなる。したがって、経路探索の全体の処理量も、オリジナル地図データを用いる場合に比べナビゲーション用地図データを用いた場合の方が小さくなる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態におけるナビゲーション用地図データ作成処理は、ステップ３０６-３１０の処理を、いずれかの端点がレベル２地図データのリンクまたは他の着目リンクに接続していない着目リンクを着目リンクから除外してステップ３０６に進む処理に置き換えた処理としてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、オリジナル地図データのレベル１の階層の未保証道路のうち、交通量が所定の基準を満たす道路、すなわち、実際に日常的に通行に利用されている道路であることより、自動車が支障なく走行できることが期待できる道路をレベル２の階層の道路に格上げした内容のナビゲーション用地図データを作成することができる。また、このようにして作成したナビゲーション用地図データによれば、ナビゲーション装置における経路探索の処理量を効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…記憶部、２…ナビゲーション用地図データ作成部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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