JPH04213019A - 位置検出精度判定方法およびその方法を用いた車両誘導装置 - Google Patents
位置検出精度判定方法およびその方法を用いた車両誘導装置Info
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- JPH04213019A JPH04213019A JP40065090A JP40065090A JPH04213019A JP H04213019 A JPH04213019 A JP H04213019A JP 40065090 A JP40065090 A JP 40065090A JP 40065090 A JP40065090 A JP 40065090A JP H04213019 A JPH04213019 A JP H04213019A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
システムに備えられた位置検出装置により検出した車両
の現在位置の精度および走行道路の確からしさ等を総合
的に判定する位置検出精度判定方法、およびその判定結
果に応じて経路案内・経路誘導を効果的に実現するため
の車両誘導装置に関する。
している車両の位置を検出する方式として、距離センサ
と、方位センサと、両センサからの出力信号に必要な処
理を施す処理装置とを具備し、車両の走行に伴なって生
ずる距離変化量、および方位変化量を積算しながら車両
の現在位置デ―タを得る推測航法が提案されているが、
この方法では、距離センサ、および方位センサが必然的
に有している誤差が走行継続に伴なって累積され、得ら
れる現在位置デ―タに含まれる誤差も累積されてしまう
という問題がある。
路上を走行することを前提として、所定タイミングごと
に走行距離、および方位変化量を得て積算したデータに
基いて定まる自己の推定位置、および積算データと道路
地図の誤差に基いて定まる推定位置の限界誤差量を得る
とともに、推定位置を中心とする限界誤差量の範囲(車
両存在確率領域)内に位置する全ての道路上に対応させ
て上記推定位置を自己位置として登録し、登録された推
定位置の各道路に対する相関係数を算出して、道路に対
する誤差が最も少ないことを示す相関係数を選択し、選
択された相関係数に対応する推定位置を現在位置として
出力する地図マッチング方式が知られている(特開昭6
3−148115 号,特開昭64−53112号公報
参照、土居他「自動車の位置検出方式の開発」住友電気
第137 号pp.105−112,1990 年9月
参照)。
走行距離、および方位変化量を得て積算し、積算データ
に基いて、メモリに格納している道路地図の何れかの道
路上における自己の位置を検出する場合において、積算
データに基いて定まる自己の推定位置を得るとともに、
積算データと道路地図の誤差に基いて定まる推定位置に
対応する限界誤差量を得、推定位置を中心とする限界誤
差量の範囲内に位置する全ての道路上に対応させて上記
推定位置を自己位置として登録しておき、登録された推
定位置の各道路に対する相関係数を算出して、道路に対
する誤差が最も少ないことを示す相関係数を選択し、選
択された相関係数に対応する推定位置を現在位置として
出力することができる。
を用いても、検出された車両の現在位置は、常に100
%正確なものと断定することはできない。例えば、上記
方式で、道路に対する誤差が最も少ないことを示す相関
係数を選択しようとしても、どの道路に対する相関係数
も著しく低ければ、結局マッチングする道路は存在しな
いとして、積算データに基いて定まる自己の推定位置に
頼ったまま走行することになる。
道路に対応する相関係数が互いに似たような値をとると
き、道路に対する誤差が最も少ないことを示す相関係数
を選択し、選択された相関係数に対応する推定位置を現
在位置として出力したとしても、他の道路上に位置して
いる確率も決して少ないとはいえない。したがって、複
数の道路を登録しながら、どの道路上にいるとも断定で
きないまま、走行を続けることになる。
確からしさが不明であるのに、その不明の程度を示さず
にドライバを誘導すると、かえって危険であることがあ
る。そこで、本発明は、地図マッチング法により自己の
車両の位置を道路上に見出して出力する場合において、
車両位置の検出精度を総合的に判定する位置検出精度判
定方法を提供すること、およびこの方法により判定され
た結果に基づいて、ドライバに対して適正な車両誘導を
することができる車両誘導装置を提供することを目的と
する。
めの請求項1の位置検出精度判定方法は、所定タイミン
グごとに走行距離および方位変化量を得て積算し、この
積算データに基いて定まる自己の推定位置を取得し、メ
モリに格納している道路地図から、推定位置を中心とす
る車両存在確率領域に位置する全ての道路を選び出し、
上記推定位置の変化と各道路パターンとの類似度を算出
し、類似度が一定値以上の道路を候補道路として登録し
、登録された候補道路うち、現在類似度の最も多い道路
を特定し、その道路上に車両の現在位置を設定する車両
位置検出方法において、候補道路がありかつ最も類似度
の多い道路が特定できている状態と、候補道路がまった
くないかまたは候補道路があっても最も類似度の多い道
路が特定できていない状態とを区別する第1の判定基準
と、登録されている候補道路の数に応じた第2の判定基
準とに従って車両の位置検出精度を判定する方法である
。
図を記憶した道路地図メモリと、所定タイミングごとに
走行距離および方位変化量を得て積算し、この積算デー
タに基いて自己の推定位置を検出する推定位置検出手段
と、道路地図メモリに格納している道路地図から、推定
位置を中心とする車両存在確率領域に位置する全ての道
路を選び出し、上記推定位置の変化と、各道路パターン
との類似度を算出し、類似度が一定値以上の道路を候補
道路として登録し、登録された候補道路うち、現在類似
度の最も多い道路を特定し、その道路上に車両の現在位
置を設定する位置特定手段とを有する車両誘導装置であ
って、候補道路がありかつ最も類似度の多い道路が上記
位置特定手段により特定できている状態と、候補道路が
まったくないかまたは候補道路があっても最も類似度の
多い道路が特定できていない状態とを区別する第1の判
定基準と、登録されている候補道路の数に応じた第2の
判定基準とに従って車両の位置検出精度を判定する位置
検出精度判定手段と、位置検出精度判定手段の判定結果
に従ってドライバに対する情報提供の仕方を変える情報
提供手段とを有するものである。
的地までの最適経路計算手段を持ち、情報提供手段が特
定された車両の位置と計算された最適経路とを道路地図
とともにドライバに示すものであり、上記位置検出精度
判定手段の判定結果に応じて最適経路に沿った誘導の仕
方を変えるものであってもよい(請求項7)。
、第1の判定基準によって道路が特定できているかどう
かを判定でき、第2の判定基準によって候補道路が何本
まで残っているかを判定することができる。すなわち、
候補道路が1つありかつ最も類似度の多い道路が特定で
きていれば、この道路を走っている確率はかなり高いと
することができ、候補道路がまったくないかまたは候補
道路があっても最も類似度の多い道路が特定できていな
ければ、道路を見失っている状態であり、検出位置の信
頼性はかなり低くなる。また、走っている道路を特定で
きていても、数多い候補道路の中から選ばれているもの
であれば、信頼性は相対的に低くなり、1本の候補道路
の中から選ばれているものであればその道路を走ってい
る確率は高くなる。
置の信頼性、正確性を判断することができる。なお、道
路を特定できている状態または見失っている状態が長く
続くほど、その状態である確率が上り、長く続かなけれ
ばその状態である確率が下がるので、上記方法において
、第1の判定基準、第2の判定基準に加えて、第1の判
定基準によるいずれかの判定状態が定常的に持続した時
間を考慮する第3の判定基準を採用すれば、より正確な
判定ができることになる(請求項2)。
第2の判定基準に加えて、車両の外部から車両位置検出
情報を得る手段により車両の位置信号を得たことを考慮
する第4の判定基準を採用してもよい(請求項3)。車
両の外部から得られる情報も有力な車両位置情報となる
からである。請求項4の車両誘導装置によれば、上記請
求項1の方法によって位置検出精度を判定できた場合に
、その判定結果に従って情報提供手段による情報提供の
仕方を変えることができるので、ドライバは、現在示さ
れている車両位置がどの程度の確からしさで算出された
ものであるかを常時把握しながら走行を続けることがで
きる。
または第4の判定基準を採用すれば、位置検出精度の判
定を、より適切にすることができる(請求項5,6)。 請求項7の場合は、位置検出精度判定手段の判定結果に
応じて、車両が最適経路を走っている確率を判断できる
ので、もし車両が最適経路を走っている確率が高ければ
、最適経路に沿って的確な車両誘導を行えばよいし、も
し車両が最適経路を走っている確率が低ければ、車両誘
導を控えるとか、誘導の方法を変えるとかして、常にド
ライバにとって車両位置検出の精度に見合った誘導を行
うことができる。
説明する。図1は本発明の位置検出精度判定方法を実施
するための車両誘導装置を示すブロック図である。車両
誘導装置は、図1に示すように、表示器2と、コンソー
ル1と、方位センサ3と、距離センサ4と、道路地図デ
ータを格納している道路地図メモリ5と、道路地図メモ
リ5から記憶データを読出すメモリドライブ6と、距離
センサ4により検出される走行距離および方位センサ3
により検出される走行方向変化量をそれぞれ積算し、こ
の積算データとメモリドライブ6により読出した道路地
図データとの比較に基いて車両位置を検出するとともに
検出位置の総合信頼度を算出する位置検出装置8(推定
位置検出手段、位置特定手段、位置検出精度判定手段)
と、所定範囲の道路地図の読出、車両の誘導をするため
の表示用データの生成、音声出力装置10の制御、表示
器2の制御および位置検出装置8の制御などの種々の制
御を行うナビゲーションコントローラ9(表示制御手段
)と、周回衛星7a〜7cからの無線電波を受信するG
PS受信機7とを有するものである。
この装置の起動・停止や画面上のカーソル移動、画面上
に表示されている道路地図のスクロール等をさせるキー
入力ボード(図示せず)を有している。表示器2には、
CRT、液晶パネルなどの画面上に透明のタッチパネル
が取付けられている。表示器2は、ナビゲーションコン
トローラ9から供給される初期設定メニューを表示し、
ドライバは画面の表示位置にタッチして目的地などの初
期データの設定をする。
るCD−ROM、ICメモリカード、磁気テープなどの
メモリなどから構成されている。道路地図メモリ5は、
道路地図(高速自動車国道、自動車専用道路、一般国道
、主要地方道、一般都道府県道、指定都市の一般市道、
その他の生活道路を含む)をメッシュ状に分割し、各メ
ッシュ単位でノードとリンクとの組み合わせからなる道
路地図データを、幹線道路(高速自動車国道、自動車専
用道路、一般国道、主要地方道を含む)のデータを含む
上位階層地図と、幹線道路とともに一般都道府県道、指
定都市の一般市道、その他の生活道路等の幹線でない道
路(以下、「一般道路」というの)データをも含む下位
階層地図とに別けて記憶している。
点や折曲点を特定するための座標位置のことであり、分
岐点を表わすノードを分岐点ノード、道路の折曲点(分
岐点を除く)を表わすノードを補間点ノードということ
がある。ノードデータは、ノード番号、当該ノードに対
応する隣接メッシュのノードのアドレス、ノードに接続
されるリンクのアドレスなどからなる。
る。リンクデータはリンク番号、リンクの始点ノードお
よび終点ノードのアドレス、リンクの距離、リンクを通
過する方向、その方向における所要時間データ、道路種
別、道路幅、一方通行や有料道路などの通行規制データ
からなる。方位センサ3は、車両の走行に伴なう方位の
変化を検出するものであり、地磁気センサ、ジャイロな
どを使用することが可能である。
車輪の回転数などに基づいて走行距離を検出するもので
あり、車輪速センサ、車速センサなどが使用可能である
。ナビゲーション・コントローラ9は位置検出装置8か
ら車両位置を得て、地図上に現在位置と目的地とを重ね
て表示させる機能を有する。具体的には、マイクロコン
ピュータ、図形処理プロセッサ、画像処理メモリ等から
構成され、メニュー画面表示、地図の検索、縮尺切替、
スクロール、車両の現在位置と方位の表示、目的地や目
印となる地点の表示、目的地までの方位と距離の表示等
を行う。
S衛星から受信される疑似雑音コードを解読することに
より各衛星からの電波到来時間を測定し、地上における
自己の推定位置を算出する。位置検出装置8は、距離セ
ンサ4により検出される距離データ、および方位センサ
3により検出される方位変化データをそれぞれ積算して
走行軌跡データを算出し、走行軌跡データと道路地図メ
モリ5に格納されている道路のパターンとの比較(いわ
ゆる地図マッチング法)に基いて、車両の存在確率を加
味した道路上の車両位置を検出するものであり、必要に
より、GPS受信機7で得られた車両の推定位置に関す
るデータを用いて車両位置を適宜修正し、車両の最終的
な位置、方位を出力する。
す。入力前処理部22は、方位センサ3からサンプリン
グした方位データ、距離センサ4からサンプリングした
距離データを入力して、較正やフィルタリングを行い最
適推定方位を求める。現在位置推定部23は、入力前処
理部22から得られる最適推定方位と距離データとから
、推測航法により推定位置を計算するとともに、位置リ
セット部から得られる修正された現在位置を取り込み、
上記推定位置を更新していく。走行道路推定部24は、
求められた推定位置を中心とする車両存在確率領域を求
めるとともに、道路地図メモリ5から得られる道路ネッ
トワークデータと推定位置との類似度を繰返し計算し、
車両存在確率領域に含まれるリンク上における車両位置
を算出する。ここに車両存在確率領域とは、車両位置推
定方式の精度から決まる、車両の存在確率が一定地以上
である領域をいう。位置リセット部25は推定位置を上
記方法で得られた車両位置で修正する。
る車両の推定位置と実際の修正された車両位置との位置
誤差を横軸にとり、上記推定位置を基に道路ネットワー
クデータとの類似度を計算して車両位置がリンクとマッ
チングする確率を縦軸にとると、図3のような相関が得
られる。すなわち、位置誤差が小さいと、暫く走行して
推定位置と道路パターンとの類似度を繰返し計算してい
るうちに、最適車両位置を確実にリンク上に得ることが
できる。言い換えれば車両位置を特定のリンク上に絞る
ことができる。この状態を「道路検出状態」という。逆
に、位置誤差が大きくなってくると、道路パターンとの
類似度を計算しても車両の位置を特定のリンク上に絞る
ことができる確率が減っていき、位置誤差がかなり大き
くなると(図3のe以上の点)、何度類似度を計算して
も道路とのマッチングを採れなくなる。こうなると、車
両の位置を道路上に見出すことはできなくなる。この状
態を「道路非検出状態」という。こうなれば、位置リセ
ット部25は推定位置を修正できなくなるので、位置出
力部26から出力される車両位置は、推測航法による推
定位置そのままである。
の本数を「登録リンク数」という。管理判断部21は、
現在の状態が「道路検出状態」か「道路非検出状態」か
を把握するとともに、「登録リンク数」を把握している
。さらに、管理判断部21は、車両の推定位置を修正す
るため、一定の条件下でGPS受信機7により取得した
推定位置PG を用いて車両位置を修正し、この修正し
た位置を現在位置推定部23に戻す。このGPSシステ
ムにより取得した推定位置PG を基にして推定位置を
修正した場合、管理判断部21は、一定の信号(以下「
外部位置検出信号」という)を生成する。
精度判定手法を説明する。まず、現在の持ち点を100
点満点として、管理判断部21は、現在および過去の車
両位置検出状態が「道路検出状態」か「道路非検出状態
」かに応じて、第1表に従って減点をする。
ンク数に応じて、第2表に従って減点をする。
信号を生成した場合、道路検出状態が5km以上続いた
ものと見なす。すなわち、道路検出状態または道路非検
出状態による減点をしないものとする。以上のような基
準により、管理判断部21は、現時点における持ち点を
計算することができる。この持ち点によって、位置検出
の総合的な精度を判定することができる。例えば、道路
検出状態が5km以上続き、かつ登録リンク数が1本で
あるとき、持ち点の減点はないので、車両の現在位置検
出の信頼度は完全であるとすることができる。同じく道
路検出状態が5km以上続いても、かつ登録リンク数が
2本であると持ち点は90点になり、位置検出の信頼度
は、やや低下する。道路非検出状態が10km以上続き
登録リンク数も3本以上あり、GPSの信号も得られな
いとすると、持ち点は20点になり、位置検出の信頼度
は極めて低くなる。
管理判断部21は、これをナビゲーション・コントロー
ラ9に出力する。ナビゲーション・コントローラ9は、
この総合信頼度の値に応じて表示器2への表示の仕方を
変える。例えば、表示する車両マークの大きさを、総合
信頼度に反比例させたり、信頼度が低い場合(例えば7
0点未満)には、車両位置を表示せず代わりに信頼度が
低い旨のメッセージを表示させたり、あるいは信頼度が
0である場合にはドライバに現在位置の入力を促したり
する。さらに、音声により情報提供してもよい。
び走行道路の信頼度を判定し、この判定結果に従って車
両位置表示等の仕方を変えることにより、ドライバに対
して車両位置の情報をできるだけ正確にありのまま伝え
ることができる。なお、前述の実施例の車両誘導装置で
は、GPS受信機7を備えていたが、これに限らず外部
から位置検出情報を得る手段であれば何でもよい。例え
ばドライバによる操作により現在位置を入力する手段で
もよいし、路側ビーコン受信機でもよい。
備えていなくとも、最低限、方位センサと距離センサと
道路地図メモリを用いて自立航法できる車両誘導装置な
らば発明は実施できる。また、管理判断部21は、刻々
の総合信頼度を出力していたが、過去の移動平均をとっ
てもそれを出力してもよい。
をもった車両誘導装置にかかるものであったが、これに
加えて経路計算機能をもった車両誘導装置に本発明を適
用してもよい。ここに、経路計算機能とは、ドライバに
よる目的地点などの設定に応じて、道路地図メモリから
出発地点と目的地点とを含む範囲の道路地図データを読
出し、この道路地図データに基づいて出発地点から目的
地点に至る最も経済的な経路(最適経路)を決定する機
能をいう(緊急車両走行誘導システムの開発研究報告書
財団法人 日本交通管理技術協会 昭和61年
3月参照、Dirck Von Vliet,”Imp
roved Shortest Path Algor
ithm for Transportation N
etwork”, Transportation R
esearch,Vol.12, 1978参照)。
は、最適経路を計算できるとともに、計算された最適経
路を道路地図に車両とともに表示できるので、第3表の
ように活用される。
として、車両が経路を走行しているのか、経路から外れ
ているのかを判断する場合、本発明で求めた車両位置精
度の判定結果を用いることができる。すなわち、車両位
置が最適経路を走行している場合、位置検出の総合信頼
度が高ければ、最適経路を実際に走行していると判断し
て、上記経路誘導指示や経路再計算をする。しかし、位
置検出の総合信頼度が低ければ、経路誘導指示や経路再
計算や到着案内をしないようにする。これは、もし車両
が最適経路以外の経路を走行している場合、間違った指
示を出すことにつながり、危険であるからである。
場合、位置検出の総合信頼度が高ければ、経路逸脱時処
理をするが、総合信頼度が低ければ、最適経路から少し
離れても、最適経路以外の道路を走行していると断定す
ることはできないので、経路逸脱時処理をしない。この
ように、位置検出の総合信頼度に応じて、経路誘導指示
等をしたり、しなかったりすることができるので、ドラ
イバに対して車両位置の信頼度に応じた案内を行うこと
ができ、ひいては走行の安全を図ることができる。
定方法および車両誘導装置によれば、第1、第2の判定
基準を設けることによって、車両が道路上を走行してい
る確率を総合的に判定することができるので、ドライバ
は、車両検出位置の信頼性、正確性を把握することがで
きる。したがって、走行の安全をもたらすことができる
。
ることによって、判定精度をさらに向上させることがで
きる。また、最適経路計算手段を持つものであれば、最
適経路に沿った誘導の仕方を変えることにより、ドライ
バを目的地まで確実に導くことができる。
ブロック図である。
5 道路地図メモリ、8 位置検出装置、9 ナ
ビゲーションコントローラ
Claims (7)
- 【請求項1】所定タイミングごとに車両の走行距離およ
び方位変化量を得て積算し、この積算データに基いて定
まる自己の推定位置を取得し、メモリに格納している道
路地図から、推定位置を中心とする車両存在確率領域に
位置する全ての道路を選び出し、上記推定位置の変化と
、各道路パターンとの類似度を算出し、類似度が一定値
以上の道路を候補道路として登録し、登録された候補道
路うち、現在類似度の最も多い道路を特定し、その道路
上に車両の現在位置を設定する車両の位置検出方法にお
いて、候補道路がありかつ最も類似度の多い道路が特定
できている状態と、候補道路がまったくないかまたは候
補道路があっても最も類似度の多い道路が特定できてい
ない状態とを区別する第1の判定基準と、登録されてい
る候補道路の数に応じた第2の判定基準とに従って車両
の位置検出精度を判定することを特徴とする位置検出精
度判定方法。 - 【請求項2】第1の判定基準、第2の判定基準に加えて
、第1の判定基準による判定状態が定常的に持続した時
間を考慮する第3の判定基準を採用することを特徴とす
る請求項1記載の位置検出精度判定方法。 - 【請求項3】第1の判定基準、第2の判定基準に加えて
、車両の外部から車両位置検出情報を得る手段によって
車両の位置信号を得たことを考慮する第4の判定基準を
採用することを特徴とする請求項1記載の位置検出精度
判定方法。 - 【請求項4】道路地図を記憶した道路地図メモリと、所
定タイミングごとに車両の走行距離および方位変化量を
得て積算し、この積算データに基いて自己の推定位置を
検出する推定位置検出手段と、道路地図メモリに格納し
ている道路地図から、推定位置を中心とする車両存在確
率領域に位置する全ての道路を選び出し、上記推定位置
の変化と各道路パターンとの類似度を算出し、類似度が
一定値以上の道路を候補道路として登録し、登録された
候補道路うち、現在類似度の最も多い道路を特定し、そ
の道路上に車両の現在位置を特定する位置特定手段とを
有する車両誘導装置であって、候補道路がありかつ最も
類似度の多い道路が上記位置特定手段により特定できて
いる状態と、候補道路がまったくないかまたは候補道路
があっても最も類似度の多い道路が特定できていない状
態とを区別する第1の判定基準と、登録されている候補
道路の数に応じた第2の判定基準とに従って車両の位置
検出精度を判定する位置検出精度判定手段と、位置検出
精度判定手段の判定結果に従ってドライバに対する情報
提供の仕方を変える情報提供手段とを有することを特徴
とする、位置検出精度判定方法を用いた車両誘導装置。 - 【請求項5】位置検出精度判定手段が、第1の判定基準
、第2の判定基準に加えて、第1の判定基準による判定
状態が定常的に持続した時間を考慮する第3の判定基準
を採用することを特徴とする請求項4記載の、位置検出
精度判定方法を用いた車両誘導装置。 - 【請求項6】位置検出精度判定手段が、第1の判定基準
、第2の判定基準に加えて、車両の外部から車両位置検
出情報を得る手段によって車両の位置信号を得たことを
考慮する第4の判定基準を採用することを特徴とする請
求項4記載の、位置検出精度判定方法を用いた車両誘導
装置。 - 【請求項7】車両誘導装置が車両の出発地から目的地ま
での最適経路計算手段を持ち、情報提供手段が特定され
た車両の位置と計算された最適経路とを道路地図ととも
にドライバに示すものであり、上記位置検出精度判定手
段の判定結果に応じて最適経路に沿った誘導の仕方を変
えることを特徴とする請求項4,5または6記載の、位
置検出精度判定方法を用いた車両誘導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40065090A JPH0781872B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 位置検出精度判定方法およびその方法を用いた車両誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40065090A JPH0781872B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 位置検出精度判定方法およびその方法を用いた車両誘導装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04213019A true JPH04213019A (ja) | 1992-08-04 |
| JPH0781872B2 JPH0781872B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=18510535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40065090A Expired - Lifetime JPH0781872B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 位置検出精度判定方法およびその方法を用いた車両誘導装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0781872B2 (ja) |
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