KR19980038833A - Front wheel alignment device and method for parking - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주차시 앞바퀴 정렬장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 보조 조향력을 발생하는 전동 동력 조향장치(power steering system)를 사용하는 자동차에 적합한 것으로서, 본 발명의 장치는 센서 및 스위치의 입력을 처리하여 동력 조향장치가 앞바퀴를 자동 정렬하도록 제어하는 수단과, 현재의 바퀴 상태를 시각적으로 표시하는 수단 및 운전자의 바퀴 정렬 요구를 인식하기 위한 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 주차 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬각도를 계산하는 과정과, 현재의 앞바퀴 상태를 표시하는 과정과, 정렬각도를 기준값과 비교하는 과정과, 정렬각도가 기준값 이상이면 앞바퀴 정렬 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬 스위치가 온 상태이면 동력 조향 제어기를 제어하여 앞바퀴를 정렬하는 과정을 수행하여 앞바퀴를 자동으로 정렬함으로써, 특히 좁은 공간에 주차하여 바퀴가 많이 회전되어 있는 경우 주차시 또는 시동시에 간단한 스위치 조작만으로 앞바퀴를 정렬해 둠으로써 시동 후 급출발시 발생할 수 있는 접촉사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a front wheel alignment device and method for parking, particularly suitable for a motor vehicle using an electric power steering system that generates auxiliary steering force. The device of the present invention processes inputs of sensors and switches. Means for controlling the power steering to automatically align the front wheels; a means for visually displaying the current wheel condition; and means for recognizing the driver's wheel alignment needs. Judging, calculating the front wheel alignment angle, displaying the current front wheel state, comparing the alignment angle with a reference value, judging the state of the front wheel alignment switch if the alignment angle is above the reference value, Process of aligning the front wheel by controlling the power steering controller when the front wheel alignment switch is on By automatically aligning the front wheels, especially when parked in a confined space, if the wheels are rotated a lot, the front wheels are aligned with a simple switch operation when parking or starting, thus avoiding contact accidents that may occur during rapid start and after starting. To prevent it.
Description
본 발명은 주차시 앞바퀴 정렬장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 보조 조향력을 발생하는 전동 동력 조향장치(power steering system)를 사용하는 자동차에 적합한 것으로서, 주차 스위치가 온 상태이면 조향각 센서의 입력을 처리하여 정렬이 필요한 앞바퀴의 각도를 계산하고, 이를 표시하여 운전자에게 인식시키며, 정렬각도가 기준값 이상인 경우에 운전자가 바퀴 정렬 스위치를 누르면 전동 동력 조향장치를 제어하여 앞바퀴를 자동으로 정렬하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a front wheel alignment device and method for parking, and more particularly, to a vehicle using an electric power steering system that generates auxiliary steering force. When the parking switch is on, the input of the steering angle sensor is processed. It calculates the angle of the front wheel that needs to be aligned, displays it, and recognizes it to the driver. When the alignment angle is higher than the reference value, when the driver presses the wheel alignment switch, the front wheel is automatically aligned by controlling the electric power steering device.
보통 좁은 공간에 주차하는 경우 조향 핸들을 많이 꺽게 되어 앞바퀴는 가지런 한 상태가 아니다. 따라서 주차 후에는 바퀴를 정렬시켜 두어야, 다음 시동후 급출발을 하더라도 접촉사고를 방지할 수 있다.Normally, when parking in a tight space, the steering wheel will be bent a lot, so the front wheels are not neat. Therefore, after parking, the wheels should be aligned to prevent contact accidents even after a quick start after the next start.
그러나 주차 후 매번 앞바퀴를 정렬하는 것은 상당히 번거로운 일이고, 자칫 잊어버리기 쉽다.But aligning the front wheel every time after parking is quite cumbersome and easy to forget.
때문에 시동후 바퀴가 정렬되어 있지 않은 상태에서 급출발하는 경우에 발생할 수 있는 접촉사고를 방지하기 위하여 주차시 간편하게 앞바퀴를 정렬할 수 있는 수단이 요구되었다.Therefore, in order to prevent contact accidents that may occur when the wheels are not aligned after starting, a means for easily aligning the front wheels during parking is required.
이러한 요구에 의해 제안된 본 발명의 목적은 주차 스위치가 온인 상태이면 정렬이 필요한 앞바퀴의 각도를 계산하고, 이를 표시하여 운전자에게 인식시키며 바퀴 정렬 스위치를 운전자가 누르면 전동 동력 조향장치를 제어하여 앞바퀴를 자동으로 정렬하는 주차시 앞바퀴 정렬장치 및 방법을 제공하는데 있다.The object of the present invention proposed by this request is to calculate the angle of the front wheel that needs to be aligned if the parking switch is on, display it and recognize it to the driver, and when the driver presses the wheel alignment switch, the front wheel is controlled by controlling the electric power steering system. It is to provide a front wheel alignment device and method for automatic alignment.
이를 위하여 본 발명의 장치는 센서 및 스위치의 입력을 처리하여 동력 조향장치가 앞바퀴를 자동 정렬하도록 제어하는 수단과, 현재의 바퀴 상태를 시각적으로 표시하는 수단 및 운전자의 바퀴 정렬 요구를 인식하기 위한 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.To this end, the device of the present invention processes the inputs of sensors and switches to control the power steering to automatically align the front wheels, to visually display the current wheel condition and to recognize the driver's wheel alignment needs. Characterized in that comprises a.
또한 본 발명의 주차시 앞바퀴 정렬 방법은 주차 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬각도를 계산하는 과정과, 현재의 앞바퀴 상태를 표시하는 과정과, 정렬각도를 기준값과 비교하는 과정과, 정렬각도가 기준값 이상이면 앞바퀴 정렬 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬 스위치가 온 상태이면 동력 조향 제어기를 제어하여 앞바퀴를 정렬하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the front wheel alignment method for parking according to the present invention, the process of determining the state of the parking switch, the process of calculating the front wheel alignment angle, the process of displaying the current front wheel state, the process of comparing the alignment angle with the reference value, alignment If the angle is equal to or greater than the reference value, the process of determining the state of the front wheel alignment switch, and if the front wheel alignment switch is on, characterized in that it comprises a step of aligning the front wheel by controlling the power steering controller.
도 1은 본 발명의 주차시 앞바퀴 정렬장치의 블록 구성도1 is a block diagram of a front wheel alignment device during parking of the present invention
도 2는 도 1의 앞바퀴 정렬 제어기의 흐름도2 is a flow chart of the front wheel alignment controller of FIG.
도 3은 도 1의 동력 조향 제어기의 흐름도3 is a flow chart of the power steering controller of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 바퀴 정렬 제어기 110 : 바퀴 정렬 스위치100: wheel alignment controller 110: wheel alignment switch
120 : 디스플레이부 130 : 주차 스위치120: display unit 130: parking switch
140 : 조향각 센서 200 : 전동 동력 조향장치140: steering angle sensor 200: electric power steering device
201 : 조향 핸들 202 : 조향축201: steering wheel 202: steering shaft
203 : 유니버설 조인트 204 : 토크 센서203: universal joint 204: torque sensor
205,207 : 기어 박스 206 : 기어랙205,207: gearbox 206: gear rack
208 : 타이로드 209 : 바퀴208: Tie Rod 209: Wheels
210 : 차속 센서 211 : 동력 조향 제어기210: vehicle speed sensor 211: power steering controller
212 : 배터리 213 : 전동기212 battery 213 electric motor
214 : 감속기 215 : 엔진214: reducer 215: engine
216,218 : 풀리 217 : 벨트216,218 Pulley 217 Belt
219 : 발전기219: generator
본 발명의 주차시 앞바퀴 정렬장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 운전자의 앞바퀴 정렬 요구를 바퀴 정렬 제어기(100)에 제공하는 바퀴 정렬 스위치(110)와, 현재의 앞바퀴 상태를 표시하는 디스플레이부(120)와, 토크 센서(204), 차속 센서(210), 바퀴 정렬 제어기(100)로부터 입력되는 신호를 처리하여 보조 조향력 또는 앞바퀴 정렬을 위한 조향력을 발생시키는 전동 동력 조향장치(200)와, 바퀴 정렬 스위치(110), 주차 스위치(130) 및 조향각 센서(140)의 입력을 처리하여 앞바퀴 정렬 여부를 판단하고, 바퀴 정렬이 요구되는 경우에 동력 조향장치(200)에 바퀴 정렬 신호를 출력하여 앞바퀴가 정렬되도록 하는 바퀴 정렬 제어기(100)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the front wheel alignment device according to the present invention includes a wheel alignment switch 110 for providing a front wheel alignment request of a driver to the wheel alignment controller 100 and a display unit 120 displaying a current front wheel state. And, an electric power steering device 200 that processes signals input from the torque sensor 204, the vehicle speed sensor 210, and the wheel alignment controller 100 to generate a steering force or steering force for front wheel alignment, and a wheel alignment switch. The front wheel is aligned by processing the inputs of the 110, the parking switch 130, and the steering angle sensor 140 to determine whether the front wheel is aligned, and outputting the wheel alignment signal to the power steering device 200 when the wheel alignment is required. It is composed of a wheel alignment controller 100 to be.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 주차시 앞바퀴 정렬 장치의 작용 및 제어의 흐름을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.The operation and control flow of the front wheel alignment device of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
바퀴 정렬 제어기(100)는 주차 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬각도를 계산하는 과정과, 현재의 앞바퀴 상태를 표시하는 과정과, 정렬각도를 기준값과 비교하는 과정과, 정렬각도가 기준값 이상이면 앞바퀴 정렬 스위치의 상태를 판단하는 과정과, 앞바퀴 정렬 스위치가 온 상태이면 동력 조향 제어기를 제어하여 앞바퀴를 정렬하는 과정을 수행함으로써 자동차 앞바퀴를 자동으로 정렬한다.The wheel alignment controller 100 may determine a state of a parking switch, calculate a front wheel alignment angle, display a current front wheel state, compare the alignment angle with a reference value, and determine the alignment angle as a reference value. If the above is the process of determining the state of the front wheel alignment switch, and if the front wheel alignment switch is turned on, the front wheel is automatically aligned by performing a process of aligning the front wheel by controlling the power steering controller.
이를 바퀴 정렬 제어기(100)의 제어 흐름을 나타낸 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.This will be described in detail with reference to FIG. 2 showing the control flow of the wheel alignment controller 100.
먼저 바퀴 정렬 제어기(100)는 운전자가 자동차를 주차하고 기어 레버를 주차 위치에 놓았는지를 주차 스위치(130)의 상태를 검출하여 판단한다(S10).First, the wheel alignment controller 100 determines whether the driver parks the car and puts the gear lever in the parking position by detecting the state of the parking switch 130 (S10).
주차 스위치(130)가 온 상태이면 조향축(202)에 설치되어 조향축의 회전각을 검출하는 조향각 센서(140)의 입력을 처리하여 앞바퀴의 정렬각도를 계산하고, 현재 앞바퀴의 상태를 디스플레이부(120)를 통하여 출력하여 운전자가 인식할 수 있도록 한다(S11 ∼S12).When the parking switch 130 is in the on state, the steering wheel 202 is installed on the steering shaft 202 to process the input of the steering angle sensor 140 for detecting the rotation angle of the steering shaft to calculate the alignment angle of the front wheel, and displays the current front wheel state. Output through 120 so that the driver can recognize (S11 ~ S12).
이어서 정렬이 필요한 각도가 기준값 보다 작은지를 판단하여(S13) 기준값보다 작은 경우에는 앞바퀴를 정렬할 필요가 없으므로 종료한다.Subsequently, it is determined whether the angle to be aligned is smaller than the reference value (S13), and when it is smaller than the reference value, the front wheel does not need to be aligned.
그러나 정렬각도가 기준값 이상이면 정렬하지 않은 상태에서 시동후 급출발하는 경우에는 접촉사고를 일으킬 수 있으므로 앞바퀴를 정렬할 필요가 있는 것으로 판단하여 바퀴 정렬 제어기(100)는 바퀴 정렬 스위치(110)가 온 상태인지를 판단한다(S14).However, if the alignment angle is more than the reference value, if the start and departure after starting in the unaligned state may cause a contact accident, the wheel alignment controller 100 determines that it is necessary to align the front wheel wheel alignment switch 110 is on Determine the recognition (S14).
운전자가 표시되는 현재의 앞바퀴 상태를 보면서 수동으로 조향 핸들(201)을 회전시켜 바퀴를 정렬하면 과정(S11∼S14)을 반복하고, 운전자가 구비되어 있는 바퀴 정렬 스위치(110)를 누르면 바퀴 정렬 제어기(100)는 동력 조향 제어기(211)에 바퀴 정렬 신호를 출력한다(S15). 이 때 정렬할 방향에 대한 정보도 함께 출력된다.If the driver aligns the wheels by manually rotating the steering wheel 201 while watching the current front wheel state displayed, the process is repeated (S11 to S14), and the driver presses the wheel alignment switch 110 provided with the wheel alignment controller. 100 outputs a wheel alignment signal to the power steering controller 211 (S15). At this time, information about the direction to be aligned is also output.
계속하여 바퀴 정렬 제어기(100)는 조향각 센서(140)의 입력을 처리하여 앞바퀴의 정렬각도를 계산하고, 현재 앞바퀴의 상태를 디스플레이부를 통하여 출력하면서 정렬각도가 기준값 이상이면 계속하여 과정(S15∼S18)을 반복하고, 정렬각도가 기준값 보다 작으면 바퀴 정렬 신호의 출력을 중단하여 바퀴 정렬을 종료한다(S19).Subsequently, the wheel alignment controller 100 processes the input of the steering angle sensor 140 to calculate the alignment angle of the front wheel, and outputs the current state of the front wheel through the display unit, and continues if the alignment angle is greater than or equal to the reference value (S15 to S18). ) And repeats the wheel alignment signal when the alignment angle is smaller than the reference value (S19).
이하 본 발명에 사용되는 전동 동력 조향장치(200)와, 바퀴 정렬 제어기(100)의 바퀴 정렬 신호를 입력받은 동력 조향 제어기(211)의 제어흐름에 대하여 설명한다.Hereinafter, the control flow of the electric power steering apparatus 200 used in the present invention and the power steering controller 211 which receives the wheel alignment signal of the wheel alignment controller 100 will be described.
먼저 전동 동력 조향장치(200)에 대해 설명하면, 전동 동력 조향장치(200)는 조향 핸들(201)로 자유롭게 회전할 수 있는 조향축(202)이 유니버설 조인트(203) 통하여 기어랙(206)의 기어박스(205)에 연결되어 있다.First, the electric power steering apparatus 200 will be described. The electric power steering apparatus 200 includes a steering shaft 202 which can be freely rotated by the steering wheel 201 of the gear rack 206 through the universal joint 203. It is connected to the gearbox 205.
조향축(202)의 회전력은 유니버설 조인트(203)에 의하여 피니언 기어(도시 안됨)를 통하여 기어랙(206)에 전달된다.The rotational force of the steering shaft 202 is transmitted to the gear rack 206 via the pinion gear (not shown) by the universal joint 203.
기어박스(205)에는 조향축(202)의 토크를 검출하기 위하여 토크 센서(204)가 설치되고 이 토크 센서(204)의 검출 출력은 동력 조향 제어기(211)에 입력된다.The gearbox 205 is provided with a torque sensor 204 for detecting the torque of the steering shaft 202 and the detection output of the torque sensor 204 is input to the power steering controller 211.
기어랙(206)의 양단에는 타이로드(208)가 연결되고, 바퀴(209)는 기억랙(206)과 타이로드(208)의 동작에 의하여 조향된다.A tie rod 208 is connected to both ends of the gear rack 206, and the wheel 209 is steered by the operation of the storage rack 206 and the tie rod 208.
기어랙(206)의 기어박스(207)는 감속기(214)를 통하여 전동기(213)에 연결되고 전동기(213)는 조향 제어기(211)의 제어신호에 의하여 구동된다.The gearbox 207 of the gear rack 206 is connected to the electric motor 213 through the speed reducer 214 and the electric motor 213 is driven by the control signal of the steering controller 211.
엔진(215)의 회전축에는 풀리(216)가 설치되고 발전기(218)의 회전축에는 풀리(218)가 설치되며 풀리(216)와 풀리(218) 사이에는 벨트(217)가 감겨진다.A pulley 216 is installed on the rotation shaft of the engine 215, a pulley 218 is installed on the rotation shaft of the generator 218, and a belt 217 is wound between the pulley 216 and the pulley 218.
발전기(219)의 출력단자는 배터리(212)에 연결되고 배터리(212)의 출력단자에는 동력 조향 제어기(211)가 접속된다.The output terminal of the generator 219 is connected to the battery 212 and the power steering controller 211 is connected to the output terminal of the battery 212.
조향 핸들(201)이 조작되면 토크 센서(204)는 조향축(202)의 토크를 검출하여 동력 조향 제어기(211)에 검출신호를 출력한다. 전동기(213)는 동력 조향 제어기(211)로부터의 제어신호에 의하여 동작되며 바퀴(209)와 노면간에 발생되는 노면 마찰을 극복하도록 보조 조향력을 제공한다.When the steering wheel 201 is operated, the torque sensor 204 detects the torque of the steering shaft 202 and outputs a detection signal to the power steering controller 211. The electric motor 213 is operated by a control signal from the power steering controller 211 and provides auxiliary steering force to overcome road surface friction generated between the wheel 209 and the road surface.
한편 동력 조향 제어기(211)는 토크 센서(204)와 차속 센서(210)로부터 입력되는 신호를 처리하여 정지시, 저속시 및 중, 고속시의 3가지 형태를 판별하여 그에 상응하여 전동기(213)에 배터리(212)의 전력을 입력하고 전동기(213)는 이에 상응하여 보조 조향력을 공급한다.Meanwhile, the power steering controller 211 processes signals input from the torque sensor 204 and the vehicle speed sensor 210 to determine three types of stop, low speed, medium and high speed, and correspondingly the electric motor 213. The power of the battery 212 is input to the electric motor 213 correspondingly to supply the auxiliary steering force.
이상이 전동 동력 조향장치(200)의 정상기능을 설명한 것이고, 앞바퀴 정렬기능은 도 3의 동력 조향 제어기(211)의 제어 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.The above has described the normal function of the electric power steering apparatus 200, and the front wheel alignment function will be described in detail with reference to the control flowchart of the power steering controller 211 of FIG.
동력 조향 제어기(211)는 토크 센서(204)와 차속 센서(210)의 입력을 처리하여 조향축(202)의 회전운동에 의한 토크 및 차속을 계산하여 토크 및 차속이 0 인지를 판단한다(S20∼S22).The power steering controller 211 processes inputs of the torque sensor 204 and the vehicle speed sensor 210 to calculate the torque and the vehicle speed due to the rotational movement of the steering shaft 202 to determine whether the torque and the vehicle speed are zero (S20). S22).
상기 판단 결과 토크 및 차속이 모두 0이 아닌 경우에는 앞서 설명한 정상적인 동력 조향 기능을 수행하는데 이 때에는 바퀴 정렬 제어기(100)의 바퀴 정렬 신호의 입력은 디스에이블되어 무시된다.If the torque and the vehicle speed are not all zero as a result of the determination, the normal power steering function described above is performed. In this case, the input of the wheel alignment signal of the wheel alignment controller 100 is disabled and ignored.
그러나 상기 판단 결과 토크 및 차속이 모두 0인 경우(정차한 상태에서 조향핸들의 움직임이 없는 경우, 본 발명에서는 주차시가 될 것이다)에는 바퀴 정렬 제어기(100)의 바퀴 정렬 신호의 입력을 인에이블시키고 바퀴 정렬 신호가 입력되었는지를 판단한다(S25∼S26).However, if the torque and the vehicle speed are both 0 as a result of the determination, the input of the wheel alignment signal of the wheel alignment controller 100 is enabled when there is no steering wheel movement in the stopped state. It is determined whether the wheel alignment signal is input (S25 ~ S26).
바퀴 정렬 신호가 입력되면 그 제어 신호에 상응하여 전동기(213)에 배터리(212)의 전력을 입력하고 전동기(213)는 이에 상응하여 조향력을 공급하여 바퀴(209)를 조향한다(S27).When the wheel alignment signal is input, the electric power of the battery 212 is input to the motor 213 according to the control signal, and the motor 213 supplies the steering force correspondingly to steer the wheel 209 (S27).
이는 바퀴 정렬 제어기(100)에서 바퀴 정렬 신호가 입력되는 동안 계속되고(S25∼S27), 앞바퀴의 정렬이 일정 범위 내로 이루어져 바퀴 정렬 제어기(100)가 바퀴 정렬 신호의 출력을 중단하면 처음의 과정(S20)으로 돌아 간다.This is continued while the wheel alignment signal is input from the wheel alignment controller 100 (S25 to S27), and the alignment of the front wheel is within a predetermined range so that the wheel alignment controller 100 stops outputting the wheel alignment signal. Return to S20).
이상에서 살펴본 바와 같이 주차 스위치가 온인 상태이면 조향각 센서의 입력을 처리하여 정렬이 필요한 앞바퀴의 각도를 계산하고, 이를 표시하여 운전자에게 인식시키며, 정렬각도가 기준값 이상이면 앞바퀴의 정렬이 필요하다고 판단하고, 이 때 운전자가 바퀴 정렬 스위치를 누르면 전동 동력 조향장치를 제어하여 앞바퀴를 자동으로 정렬함으로써, 특히 좁은 공간에 주차하여 바퀴가 많이 회전되어 있는 경우 주차시 또는 시동시에 바퀴 정렬 스위치의 조작만으로 앞바퀴가 정렬되므로 편리하며 시동 후 급출발시 발생할 수 있는 접촉사고를 미연에 방지할 수 있다.As described above, when the parking switch is in the on state, the steering wheel sensor input is processed to calculate the angle of the front wheel that needs to be aligned, and this is recognized by the driver. If the alignment angle is higher than the reference value, the front wheel is determined to be necessary. At this time, if the driver presses the wheel alignment switch, the electric power steering device is controlled to automatically align the front wheels. It is convenient because it is aligned, and it can prevent the contact accident which may occur in case of sudden start after starting.
본 발명은 청구 범위에 기재되어 있는 바와 같이 주차시 자동차 앞바퀴 정렬장치 및 방법의 일 실시예에 관해서만 설명하였으나, 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 여러 가지로 그 응용과 변형이 가능할 것이다.The present invention has been described with reference to only one embodiment of the vehicle front wheel alignment device and method when parking as described in the claims, but is not limited to this and various applications and modifications will be possible to those skilled in the art.
Claims (4)
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KR1019960057762A KR19980038833A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Front wheel alignment device and method for parking |
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KR1019960057762A KR19980038833A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Front wheel alignment device and method for parking |
Publications (1)
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KR19980038833A true KR19980038833A (en) | 1998-08-17 |
Family
ID=66483361
Family Applications (1)
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KR1019960057762A KR19980038833A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Front wheel alignment device and method for parking |
Country Status (1)
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