(57)【要約】【課題】乗員の年齢、性別、体重などの属性に応じて、制動時の荷重移動を小さくすることが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１０は、車両１の乗員を撮像するカメラ２と、カメラ２が撮像した乗員の画像を解析し、乗員の年齢、性別、体重を推定する演算処理部３と、演算処理部３で推定された乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性についての乗員の着座位置別の分布に応じて、車両１の前輪１１と後輪１２との制動力のバランスを変化させる制御部４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員を撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した前記乗員の画像を解析し、前記乗員の年齢、性別、体重を推定する演算処理部と、
前記演算処理部で推定された前記乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性についての前記乗員の着座位置別の分布に応じて、前記車両の前輪と後輪との制動力のバランスを変化させる制御部と、を備える
車両制御装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、
前記車両の運転者および助手席の同乗者の推定体重を合計して前側総重量を演算するとともに、
前記車両の後部座席の同乗者の推定体重を合計して後側総重量を演算し、
前記制御部は、
前記前側総重量が前記後側総重量よりも大きい前側偏重の場合、前記車両の後輪の制動力を前輪の制動力に比べて強めて第１の後輪制動力とし、
前記後側総重量が前記前側総重量よりも大きい後側偏重の場合、前記車両の前輪の制動力を後輪の制動力に比べて強めて第１の前輪制動力とする
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記同乗者に高齢者、子供、および女性のいずれかが含まれていれば、
前記前側偏重の場合、前記車両の後輪の制動力を前記第１の後輪制動力からさらに強め、
前記後側偏重の場合、前記車両の前輪の制動力を前記第１の前輪制動力からさらに強める
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記演算処理部は、
前記車両の助手席の高齢者、子供、および女性の推定体重を合計して前側高齢者等総重量を演算するとともに、
前記車両の後部座席の高齢者、子供、および女性の推定体重を合計して後側高齢者等総重量を演算し、
前記制御部は、
前記前側偏重の場合、
前記前側高齢者等総重量が前記後側高齢者等総重量よりも小さければ、前記車両の後輪の制動力を前記第１の後輪制動力から第１の増分だけ強めて第２の後輪制動力とし、
前記前側高齢者等総重量が前記後側高齢者等総重量よりも大きければ、前記車両の後輪の制動力を前記第２の後輪制動力から第２の増分だけ強めて第３の後輪制動力とし、
前記後側偏重の場合、
前記後側高齢者等総重量が前記前側高齢者等総重量よりも小さければ、前記車両の前輪の制動力を前記第１の前輪制動力から第１の増分だけ強めて第２の前輪制動力とし、
前記後側高齢者等総重量が前記前側高齢者等総重量よりも大きければ、前記車両の前輪の制動力を前記第２の前輪制動力から第２の増分だけ強めて第３の前輪制動力とする
請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記カメラは、前記車両の走行開始前に前記乗員がすべて着座した状態における前記乗員の顔を含む全身を撮像し、
前記制御部は、前記演算処理部で推定された前記乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性についての前記乗員の着座位置別の分布に応じて、前記車両の前輪と後輪との制動力のバランスを前記車両の走行開始時に予め設定する
請求項１から４のいずれかに記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前後輪の制動力のバランスを制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車内における乗員の状態を検出し、その結果に基づいて車両の各種制御を行う車両制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、乗員の着座位置や行動に応じて、上下への車両の振動を抑制するための制御装置が開示されている。かかる制御装置では、車両の前後輪が受ける路面反力による上下振動やねじれ振動を、乗員の着座位置や行動に応じて抑制している。例えば、後部座席の乗員が読書をしていることを検出した場合には、この乗員が着座している後部座席の上下振動を抑制している。この場合、乗員の着座位置は、着座した乗員の体重を感知する着座センサ（圧力センサ）や乗員の体温を感知する赤外線センサなどで検出され、車室内の読書灯の点灯などにより乗員が読書をしていることが検出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の制動時には、車両重量が前方に移動する荷重移動が発生する。かかる荷重移動は、車両の積載重量（例えば、全乗員の合計体重）が重くなるほど大きくなる。荷重移動が大きくなると、車体が前後に揺れるピッチングも大きくなるため、乗員の身体が前方に振られて前のめりになり易くなる。このため、乗員の姿勢を適正に保って安全を確保するべく、制動時の荷重移動を小さくしてピッチングを低減するような車両制御が必要となる。
【０００５】
また、ピッチングによる影響は、例えば成年男性と比べて踏ん張る力の弱い高齢者、子供、および女性（以下、高齢者等という）の方が受け易い。したがって、車両に高齢者等が乗っている場合には、高齢者等の身体が大きく前方に振られないように、制動時の荷重移動に対してよりきめ細やかな制御が求められる。
【０００６】
そこで、本発明は、乗員の年齢、性別、体重などの属性に応じて、制動時の荷重移動を小さくすることが可能な車両制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置は、車両の乗員を撮像するカメラと、カメラが撮像した乗員の画像を解析し、乗員の年齢、性別、体重を推定する演算処理部と、演算処理部で推定された乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性についての乗員の着座位置別の分布に応じて、車両の前輪と後輪との制動力のバランスを変化させる制御部とを備えている。
【０００８】
この場合、演算処理部は、車両の運転者および助手席の同乗者の推定体重を合計して前側総重量を演算するとともに、車両の後部座席の同乗者の推定体重を合計して後側総重量を演算する。制御部は、前側総重量が後側総重量よりも大きい前側偏重の場合、車両の後輪の制動力を前輪の制動力に比べて強めて第１の後輪制動力とする。これに対し、制御部は、後側総重量が前側総重量よりも大きい後側偏重の場合、車両の前輪の制動力を後輪の制動力に比べて強めて第１の前輪制動力とする。
【０００９】
加えて、制御部は、同乗者に高齢者、子供、および女性のいずれかが含まれていれば、前側偏重の場合、車両の後輪の制動力を第１の後輪制動力からさらに強め、後側偏重の場合、車両の前輪の制動力を第１の前輪制動力からさらに強める。
【００１０】
その際には例えば、演算処理部は、車両の助手席の高齢者、子供、および女性の推定体重を合計して前側高齢者等総重量を演算するとともに、車両の後部座席の高齢者、子供、および女性の推定体重を合計して後側高齢者等総重量を演算する。前側偏重の場合、前側高齢者等総重量が後側高齢者等総重量よりも小さければ、制御部は、車両の後輪の制動力を第１の後輪制動力から第１の増分だけ強めて第２の後輪制動力とする。これに対し、前側高齢者等総重量が後側高齢者等総重量よりも大きければ、制御部は、車両の後輪の制動力を第２の後輪制動力から第２の増分だけ強めて第３の後輪制動力とする。また、後側偏重の場合、後側高齢者等総重量が前側高齢者等総重量よりも小さければ、制御部は、車両の前輪の制動力を第１の前輪制動力から第１の増分だけ強めて第２の前輪制動力とする。これに対し、後側高齢者等総重量が前側高齢者等総重量よりも大きければ、制御部は、車両の前輪の制動力を第２の前輪制動力から第２の増分だけ強めて第３の前輪制動力とする。
【００１１】
なお、カメラは、車両の走行開始前に乗員がすべて着座した状態における乗員の顔を含む全身を撮像すればよい。制御部は、演算処理部で推定された乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性についての乗員の着座位置別の分布に応じて、車両の前輪と後輪との制動力のバランスを車両の走行開始時に予め設定すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両制御装置によれば、乗員の年齢、性別、体重などの属性に応じて、制動時の荷重移動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の制御フロー図（車両の乗員の撮像から前側偏重および後側偏重の識別まで）。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の制御フロー図（前側偏重の場合）。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の制御フロー図（後側偏重の場合）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る車両制御装置について、図１から図４を参照して説明する。本実施形態の車両制御装置１０は、車両１の乗員の年齢、性別、体重などの属性に応じて、前輪１１と後輪１２との制動力のバランスを制御する装置である。車両１には、前側（運転席１３ａおよび助手席１３ｂ）と後側（後部座席１４）の２列に座席が配列された四輪の乗用車を一例として適用する。ただし、前後列の間の中列にも座席が配列されたミニバンなどの乗用車、あるいはトラックやバスなどを車両として適用することも想定可能である。
【００１５】
図１は、車両制御装置１０の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両制御装置１０は、カメラ２と、演算処理部３と、制御部４とを備えて構成されている。カメラ２は、車両１の乗員の顔を含む全身を撮像する装置である。カメラ２の台数および配置は特に限定されない。本実施形態では、カメラ２が１台であり、その画角内にすべての乗員が収まり、各乗員の顔を含む全身が撮像可能となるように配置されている。例えば、車室内の天井部の前方にカメラ２を取り付け、撮像方向を後方へ向ければよい。ただし、すべての乗員の顔を含む全身が撮像可能であれば、任意の台数のカメラを任意の位置に配置しても構わない。例えば、前席用と後席用などに分け、複数のカメラ２を配置してもよい。なお、乗員の顔と全身を別々に撮像する必要はなく、１つの画像に顔と全身が認識可能に撮像されていればよい。また、各乗員を個別に撮像する必要はなく、１つの画像に複数の乗員が撮像されていて構わない。
【００１６】
カメラ２は、制御部４によって動作が制御され、カメラ２で撮像された画像データは、演算処理部３に送られている。
【００１７】
演算処理部３は、カメラ２が撮像した乗員の顔を含む全身の画像（以下、撮像画像という）を解析し、乗員の年齢、性別、体重をそれぞれ推定している。例えば、年齢および性別は、撮像画像における目や口の位置、顔の輪郭、しわなどの特徴に関する年齢差および性差に基づいて推定される。体重は、例えば撮像画像における全身の投影面積などに基づいて推定される。
【００１８】
制御部４は、演算処理部３で推定された乗員の年齢、性別、体重のうち、少なくとも１つの属性に応じて車両１の前輪１１と後輪１２との制動力のバランスを変化させている。本実施形態では、年齢、性別および体重のすべての属性を用いている。
【００１９】
演算処理部３および制御部４は、ＣＰＵ、メモリ、プログラム、データベースなどを備えて構成されている。本実施形態では、演算処理部３と制御部４を別構成としているが、これらを１つにまとめて構成してもよい。なお、演算処理部３と制御部４は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に含めて構成すればよいが、ＥＣＵとは別途に構成してもよい。
【００２０】
図２から図４には、車両制御装置１０によって行われる制御のフローを示す。以下、図２から図４に示すフローに従って車両制御装置１０による制御とその作用について説明する。図２は、車両１の乗員の撮像から前側偏重および後側偏重（詳細は後述）の識別までの制御フロー図である。図３は、前側偏重の場合の制御フロー図、図４は、後側偏重の場合の制御フロー図である。
【００２１】
図２に示すように、カメラ２は、車両１の走行開始前に乗員がすべて着座した状態における乗員の顔を含む全身を撮像する（Ｓ２０１）。すべての乗員が車両１に乗り込んで一旦着座し、車両１が走行を開始した後は、車室内における乗員の移動はほぼないものと考えられる。したがって、本実施形態では、すべての乗員が車両１に乗り込んで着座した状態における乗員の顔を含む全身を撮像している。すなわち、車両１の走行開始後、最初に制動がなされるよりも前に、カメラ２によって撮像されたすべての乗員の画像データが取得されている。ただし、車両１の走行中も所定間隔でカメラ２による撮像を繰り返し、常に最新の着座状態の画像を取得するようにしてもよい。
【００２２】
演算処理部３は、カメラ２による撮像画像を解析し、すべての乗員の年齢、性別、体重を推定する（Ｓ２０２）。すなわち、車両１に乗り込んで着座した時点における乗員の年齢、性別、体重が推定される。年齢を推定することで、乗員が幼児を含む子供、高齢者、それ以外のいずれであるかを識別することができる。この場合、子供および高齢者の年齢層は任意に設定すればよい。例えば、子供は推定年齢が１５歳以下、高齢者は推定年齢が６５歳以上（結果として、それ以外は推定年齢１６歳以上６４歳以下）などのように設定することが可能である。性別は、男性もしくは女性のいずれかに推定し、体重は所定単位（例えばｋｇ）で推定すればよい。これにより、車両１における乗員の着座位置別に年齢、性別、体重の分布（偏り）を得ることができる。
【００２３】
なお、車両１の走行開始前に乗員がすべて着座した状態であるか否かは、任意の方法で判定すればよい。例えば、すべての座席（運転席１３ａ、助手席１３ｂ、後部座席１４）で着座センサが着座を感知した場合、あるいは、いずれかの座席で着座センサが最初に着座を感知してから所定時間が経過した後や車両１の走行開始直後のいずれかであれば、すべての乗員が座席に着座しているものと判定できる。
【００２４】
次いで、演算処理部３は、車両１の前側総重量と後側総重量を演算する（Ｓ２０３）。前側総重量は、車両１の運転者（運転席１３ａの乗員）および助手席１３ｂの同乗者の推定体重を合計して求められる。後側総重量は、車両１の後部座席１４の同乗者の推定体重を合計して求められる。前側総重量と後側総重量を演算することで、前側総重量が後側総重量よりも大きい前側偏重の状態と、後側総重量が前側総重量よりも大きい後側偏重の状態のいずれの状態に車両１がなっているのかを識別することができる。
【００２５】
制御部４は、車両１が前側偏重と後側偏重のいずれであるかを識別し、識別結果に応じて前輪１１と後輪１２との制動力のバランスを変化させる（Ｓ２０４）。本実施形態では、車両１が前側偏重と後側偏重のいずれであるかの識別は、演算処理部３での乗員の推定体重を与えられた制御部４で行っている。ただし、かかる識別を演算処理部３で行い、識別結果のみを制御部４に与えるようにしてもよい。なお、前側総重量と後側総重量が一致している場合、Ｓ２０４では前側偏重として識別する。ただし、この場合、後側偏重として識別することも可能であり、偏重なしとして前側偏重および後側偏重のいずれでもない状態として識別することも可能である。
【００２６】
前側偏重の場合、制御部４は、車両１の後輪１２の制動力を前輪１１の制動力に比べて強める（Ｓ２０５）。なお、この場合の後輪１２の制動力を第１の後輪制動力とする。これにより、車両１の荷重移動を抑制し、ピッチングを低減することができる。引き続き、制御部４は、車両１の同乗者（運転者以外の乗員）に高齢者、子供、および女性（高齢者等）が含まれているか否かを判定する（Ｓ２０６）。車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合、制御部４は、車両１の後輪１２の制動力を第１の後輪制動力からさらに強める。これにより、制動時の前方への荷重移動に対してより細やかな制御を行うことができる。したがって、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合であっても、高齢者等の身体が大きく前方に振られることを抑止することができる。
【００２７】
具体的には、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合、演算処理部３は、車両１の前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量を演算する（Ｓ２０７）。前側高齢者等総重量は、車両１の助手席１３ｂの高齢者等の推定体重により求められる。後側高齢者等総重量は、車両１の後部座席１４の高齢者等の推定体重を合計して求められる。前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量を演算することで、車両１の前側と後側における高齢者等の総重量（推定体重の合計）の偏重を識別することができる。
【００２８】
制御部４は、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量の偏重を識別する（Ｓ２０８）。本実施形態では、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量の偏重の識別は、演算処理部３での乗員の推定年齢、推定性別、および推定体重を与えられた制御部４で行っている。ただし、かかる識別を演算処理部３で行い、識別結果のみを制御部４に与えるようにしてもよい。
【００２９】
前側高齢者等総重量が後側高齢者等総重量よりも小さい場合、制御部４は、車両１の後輪１２の制動力を第１の後輪制動力から第１の増分だけさらに強める（Ｓ２０９）。この場合の後輪１２の制動力を第２の後輪制動力とする。これに対し、前側高齢者等総重量が後側高齢者等総重量よりも大きい場合、制御部４は、車両１の後輪１２の制動力を第２の後輪制動力から第２の増分だけさらに強める（Ｓ２１０）。この場合の後輪１２の制動力を第３の後輪制動力とする。後輪１２の制動力の第１の増分と第２の増分は、任意に設定すればよく、同一であっても異なっていても構わない。
【００３０】
これにより、後輪１２の制動力は、第１の後輪制動力、第２の後輪制動力、第３の後輪制動力の順に強められる。これらの後輪制動力は、乗員の着座位置別の推定年齢、推定性別、および推定体重の分布（偏り）に応じて択一的に後輪１２へ加えられる。すなわち、前側偏重の場合に、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量の偏重をも考慮して、車両１の後輪１２の制動力を前輪１１の制動力に比べてよりきめ細やかに強めることができる。したがって、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合であっても、高齢者等の身体が大きく前方に振られることをより確実に抑止することができる。
【００３１】
なお、車両１の同乗者に高齢者等が含まれていない場合（Ｓ２０６）、制御部４は、車両１の後輪１２の制動力を前輪１１の制動力に比べて強めるにとどめ、第１の増分さらには第２の増分を後輪１２の制動力に加えることはない。また、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量が一致している場合、Ｓ２０７では前側高齢者等総重量が大きい状態として識別する。ただし、この場合を後側高齢者等総重量が大きい状態として識別することも可能であり、高齢者等の総重量は偏重なしとして識別することも可能である。
【００３２】
後側偏重の場合、制御部４は、車両１の前輪１１の制動力を後輪１２の制動力に比べて強める（Ｓ２１１）。なお、この場合の前輪１１の制動力を第１の前輪制動力とする。これにより、前側偏重の場合と同様に、車両１の荷重移動を抑制し、ピッチングを低減することができる。引き続き、制御部４は、車両１の同乗者に高齢者等が含まれているか否かを判定する（Ｓ２１２）。車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合、制御部４は、車両１の前輪１１の制動力を第１の前輪制動力からさらに強める。これにより、制動時の前方への荷重移動に対してより細やかな制御を行うことができる。したがって、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合であっても、前側偏重の場合と同様に、高齢者等の身体が大きく前方に振られることを抑止することができる。
【００３３】
具体的には、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合、演算処理部３は、車両１の前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量を演算する（Ｓ２１３）。そして、制御部４は、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量の偏重を識別する（Ｓ２１４）。
【００３４】
後側高齢者等総重量が前側高齢者等総重量よりも小さい場合、制御部４は、車両１の前輪１１の制動力を第１の前輪制動力から第１の増分だけさらに強める（Ｓ２１５）。この場合の前輪１１の制動力を第２の前輪制動力とする。これに対し、後側高齢者等総重量が前側高齢者等総重量よりも大きい場合、制御部４は、車両１の前輪１１の制動力を第２の前輪制動力から第２の増分だけさらに強める（Ｓ２１６）。この場合の前輪１１の制動力を第３の前輪制動力とする。前輪１１の制動力の第１の増分と第２の増分とは任意に設定すればよく、同一であっても異なっていても構わない。また、これらの増分は、後輪１２の制動力の第１の増分と第２の増分と対応している必要はない。
【００３５】
これにより、前輪１１の制動力は、第１の前輪制動力、第２の前輪制動力、第３の前輪制動力の順に強められる。これらの前輪制動力は、乗員の着座位置別の推定年齢、推定性別、および推定体重の分布（偏り）に応じて択一的に前輪１１へ加えられる。すなわち、後側偏重の場合に、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量の偏重をも考慮して、車両１の前輪１１の制動力を後輪１２の制動力に比べてよりきめ細やかに強めることができる。したがって、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合であっても、前側偏重の場合と同様に、高齢者等の身体が大きく前方に振られることをより確実に抑止することができる。
【００３６】
なお、車両１の同乗者に高齢者等が含まれていない場合（Ｓ２１２）、制御部４は、車両１の前輪１１の制動力を後輪１２の制動力に比べて強めるにとどめ、第１の増分さらには第２の増分を前輪１１の制動力に加えることはない。また、前側高齢者等総重量と後側高齢者等総重量が一致している場合、Ｓ２１４では後側高齢者等総重量が大きい状態として識別する。ただし、この場合を前側高齢者等総重量が大きい状態として識別することも可能であり、高齢者等の総重量は偏重なしとして識別することも可能である。
【００３７】
このように、本実施形態の車両制御装置１０によれば、車両１の乗員の年齢、性別、体重に応じて、制動時の荷重移動を小さくすることができる。特に、車両１の同乗者に高齢者等が含まれている場合であっても、高齢者等の身体が大きく前方に振られることを確実に抑止することができる。これにより、例えば運転者のブレーキ操作の強弱にかかわらず車両１のピッチングを低減して乗員の姿勢を適正に保つことができ、安全性の向上を図ることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。このような新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００３９】
上述した実施形態では、前側（運転席１３ａおよび助手席１３ｂ）と後側（後部座席１４）の２列に座席が配列された四輪の乗用車（乗車定員が４名もしくは５名）を車両１として適用したが、例えば３列（前列、中列、および後列）に座席が配列されたミニバンなどの乗用車を車両として適用してもよい。この場合、車体重量（乗員の体重を含まない当該車両の重量）の前後バランスに応じて、中列座席の乗員の推定体重を前側総重量もしくは後側総重量のいずれかに含めればよい。あるいは、中列座席部分に車両の重量バランス（重心）がある場合、中列座席の乗員の推定体重は、前側総重量および後側総重量のいずれにも含めなければよい。前側高齢者等総重量および後側高齢者等総重量も、同様に車体重量のバランスに応じて求めればよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…車両、２…カメラ、３…演算処理部、４…制御部、１０…車両制御装置、１１…前輪、１２…後輪、１３ａ…運転席、１３ｂ…助手席、１４…後部座席。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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