CN102700503B - 一种操作装置、一种车辆、以及一种进入控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于关闭和/或打开可移动部件（2），特别是门、后背箱盖等的操作装置（1）、一种具有本发明所述的操作装置（1）的车辆和一种用于车辆的进入控制系统。所述操作装置（1）具有至少一个识别进入企图的传感器（3）和至少一个用于起动外部的ID发送器（11）的发送单元（4）。现在为了将现有的设计成主动无钥匙进入系统的进入控制系统改装成被动的被动无钥匙进入系统，本发明建议，所述操作装置（1）还具有控制单元（7），所述控制单元与所述发送单元（4）和/或传感器（3）相连。

Description

一种操作装置、一种车辆、以及一种进入控制系统
本申请是申请日为2006年5月31日、申请号为200680023951.4、发明名称为“智能操作装置”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于关闭和/或打开可移动部件，特别是门、后背箱盖等的操作装置，该操作装置具有至少一个用于识别进入企图的传感器和至少一个发送单元，该发送单元用于起动外部的ID（身份）发送器。此外，本发明还涉及一种根据权利要求17和18的车辆。同样，本发明还涉及一种根据权利要求19的进入控制系统/门锁控制系统。
背景技术
对于本领域技术人员来说，权利要求1的前序部分所述类型的操作装置例如在机动车辆技术中是已知的。例如专利文献DE19617038C2公开了一种用于机动车辆的操作装置，这种操作装置允许所谓的“被动无钥匙进入”（无钥匙进入）机动车辆。这里，所述操作装置构成整个进入控制系统的一部分。这里，该操作装置以其现有的电气装置或电子装置固定地集成到其余的进入控制系统中。使用者必须随身携带相应的遥控身份识别装置，简称ID发送器，由此才能确保使用者能够进入其机动车辆的车厢内。通过操作装置中的电气装置或电子装置可以识别使用者试图进入其车辆的进入企图，据此，由车辆内部的发送及接收单元向所述遥控身份识别器（下面简称ID发送器）发出所谓的唤醒信号或起动信号。外部的ID发送器检测所述起动信号，据此，所述ID发送器此时起动与进入控制系统的其余部分的身份识别过程。所述身份识别通常在外部的ID发送器和车辆内部的发送及接收单元之间进行，所述发送及接收单元又将所接收到的信号传送给身份识别及控制单元。当由外部的ID发送器进行被动的身份识别时，则例如通过由中央门锁解除车门的锁定而允许进入机动车辆的车厢内。由此，使用者具有通过拉动操作装置而打开车门的可能性。前面所述的身份识别过程在几分之一秒之内运行完成，因而使用者不会感觉到该身份识别过程。因此，总体上，通过所述的被动无钥匙进入系统，使得使用者可以便利地进入车辆。
此外现有技术中还已知一种较老式的用于车辆的进入控制系统，在所述系统中同样使用外部的ID发送器，以释放或锁定向车辆内部空间的进入。为此目的，所述外部的ID发送器具有至少一个按键，为了起动已经说明的、ID发送器和车辆内部的发送及接收单元之间的身份识别过程，使用者必须操作所述按键。因此，在这种进入控制系统中放弃使用操作装置中的电气装置或电子装置来识别使用者的进入企图。这种进入控制系统也称作主动无钥匙进入系统。因此在进一步改进的被动无钥匙进入系统中用自动起动代替了手动起动（例如通过所述的按压按键）外部的ID发送器。
发明内容
因此，由以上所述的现有技术出发，本发明的目的在于，将现有的设计为主动无钥匙进入系统的进入控制系统以简单的方式和方法改装成被动进入控制系统。这里，既不用改动现有的车辆电子装置，也不用更换进入系统现有的发送及控制电子装置。
通过根据本发明的、具有权利要求1的特征的操作装置来实现所述目的。
一种用于关闭和/或打开可移动部件，特别是门、后背箱盖等的操作装置，该操作装置具有至少一个识别进入企图的传感器和至少一个用于起动外部的ID发送器的发送单元，所述操作装置还具有在所述操作装置内的控制单元，所述控制单元与所述发送单元和/或所述传感器相连，其中所述控制单元、所述发送单元以及所述传感器被实现为机械模块，其中所述控制单元、所述发送单元以及所述传感器被塑料或人工树脂内嵌注塑使得所述控制单元、所述发送单元以及所述传感器是一个单个元件。
在从属权利要求2至16中列出了本发明优选的改进方案。此外，在权利要求17和18中要求保护具有根据本发明的操作装置的车辆。最后一个权利要求涉及一种进入控制系统，该控制系统具有发送及接收单元、身份识别及控制单元、外部的ID发送器以及根据本发明的操作装置。
根据本发明的构想，所述操作装置还具有控制单元，所述控制单元与所述操作装置内部的发送单元和/或传感器相连。由此，根据本发明的操作装置具有了一定的智能，该智能是通过所述附加的控制单元来实现的。由于这种智能，所述操作装置能够借助于其传感器识别外部使用者的进入企图，并在此时借助于操作装置中的控制单元控制向外部的ID发送器发送必要的起动信号。所述ID发送器在获得该起动信号时起动身份识别过程。为此，所述外部的ID发送器将向车辆内部的发送及接收单元传送编码信号。所述发送及接收单元捕获该发送的编码信号并将相应的数据传递给车辆中的身份识别及控制单元。此时，所述身份识别及控制单元可以通过所述发送及接收单元向所述ID发送器发送信号，以由此使得在外部的ID发送器和车辆内部的发送及接收单元之间运行不同的安全程序。如果所述外部的ID发送器确认了合法身份，则释放车辆的进入，即允许进入车辆。由此，可以打开可移动的、特别是可以由门、盖等组成的部件。根据本发明的操作装置通常设置在所述可移动部件上或部分地设置在其中。
由此，通过根据本发明的操作装置可以将所述主动无钥匙进入系统改装成被动无钥匙进入系统。为此，只需要用根据本发明的操作装置替换至少一个纯机械式的用于关闭和打开可移动部件的操作装置。此外，还必须用外部的被动ID发送器代替具有至少一个起动按键的外部ID发送器。此外，不需要对现有的主动无钥匙进入系统进行其它改动。因此不必介入车辆电气装置或车辆电子装置。这里需要指出，术语电气装置和电子装置应理解为同义词，除非在下面的说明中对这两个术语进行明确的区分。本发明的优点在于，通过用根据本发明的操作装置更换纯机械式的操作装置以及通过更换相应的ID发送器可以不需要任何改动而利用现有进入控制系统的其余电子装置。由此通过本发明可以实现简单地将主动无钥匙进入系统改装成被动无钥匙进入系统。
在本发明的一种特别的设计方案中，设置在操作装置中的发送单元发出低频（LF）信号以起动外部ID发送器。通过使用该LF信号，可以使得由第三方进行的对所述信号的不合法检测变得困难。由此应可以避免对所发出的信号数据的截取。当然也可以由操作装置内部的发送单元发出高频（HF）信号以起动外部的ID发送器。
此外可以设想，由设置在操作装置中的发送单元发出使得在所述ID发送器中产生感应电压的信号。该感应电压可以用于，使得所述ID发送器可以进行另外的身份识别过程。这里，所述感应电压可以用于使ID发送器在没有附加的能量源（电池等形式的）的情况下运行。同样，该信号也可以带有编码。
在所述操作装置的另一个设计方案中，所述控制单元可以与发送单元和/或传感器电连接。这里，前面所述的电气元件可以布置在串联或并联电路中。还可以设想，所述传感器通过发送单元间接地与所述控制单元相连。为了建立电连接可以使用电导线。同样可以设想，所述电气元件只是通过一个或多个印刷电路板相互连接形成的。也可以采用屏蔽的导线作为电连接导线。此外还可以设想，采用标准化的数据总线进行电连接。
为了给所述操作装置配备一定的智能，还可以实现的是，所述控制单元包括至少一个逻辑元件，在所述逻辑元件内发生预先给定的方法流程。由此根据本发明的操作装置就获得了期望的功能。通过所述逻辑元件还可以对所发出的起动信号进行加密或编码。优选可以对所述逻辑元件进行编程，以便可以由此实现不同的方法流程。
在本发明的另一个设计方案中，所述控制单元和/或发送单元和/或至少一个传感器被设计成一个电气或电子模块。因此可以省去所述控制单元、发送单元和/或传感器在结构上的分隔部。同样地，所述由控制单元、发送单元和至少一个传感器组成的并布置在所述操作装置内的电气元件也可以被设计成机械模块。在这种机械式的模块中，可以用塑料或合成树脂包围注塑所述各电气元件，从而使所述各电气元件形成唯一的一个构件。也可以设想，将所述三个元件布置在唯一的一个电路板上。所述电路板本身又可以用塑料或合成树脂浇注。这样设计的电气或机械模块优选为防水密封地嵌入所述操作装置中。同样也可以将所述模块焊接或浇注地设置在所述操作装置中。
在所述操作装置的一种特别的实施方式中，至少一个传感器被构造为非接触式传感器。通过所述非接触式传感器，已经可以识别操作者或使用者接近所述操作装置。由此，例如可以在操作装置中设置电容传感器。所述电容传感器例如在操作装置中被定向为朝向现有的把手凹槽，例如把手凹槽另一侧上的金属板用作电容式传感器的对应件。如果所述可移动部件是车门，则整个车门都可以作为电容式传感器的对应件。也可以构想，使用霍尔传感器作为所述非接触式传感器。当然也可以使用光传感器或热传感器等。
在本发明的一种不同的设计方案中，将至少一个作为机械传感器的传感器设置在所述操作装置中。操作者必须接触所述机械式的传感器，才能产生信号。通常这种机械式传感器只有在机械操作之后才发出信号。该机械式的传感器例如可以采用开关、按键或屏面。单纯的接触式传感器例如可以采用压电传感器。所述机械式传感器这样设置在所述操作装置中，即使得在操作所述操作装置时同时操作所述机械式传感器。
为了使根据本发明的操作装置能够自给能量，即能够独立于外部电源或能量源地运行，例如可以设置有至少一个电池或蓄电池作为所述电气元件的电源。在所述操作装置中设有可封闭的开口，所述电池或蓄电池隐藏在所述开口之下，由此可以更换电池或蓄电池。为了使所述操作装置具有美观的外观，所述必要的开口可以附加地设置盖板。
同样可以设想，根据本发明的操作装置设置有至少一个太阳能电池作为用于所述电气元件的能量源。除了使用太阳能电池以外，还可以附加地设置蓄电池或电容器形式的电蓄能器。由此可以不必更换用完的电池。太阳能电池本身可以这样设置在所述操作装置的内部，即，使日光可以直接到达所述太阳能电池的表面。还可以设想，所述太阳能电池布置在所述操作装置的外部，而所产生的能量通过一根或多根导线传输给所述操作装置。
在所述操作装置的一个附加的设计方案中，所述设置在操作装置中的电气元件只与外部的能量源相连接。在车辆中，为此可将现有的电池用作外部能量源。在这里应指出的是，在所述操作装置和其余的车辆电气装置或电子装置之间不需要存在其它的连接。因此简单的如在机动车领域使用的12伏接口或如在载重车领域使用的24伏接口就足以给所述电气元件供电。
为了以简单的方式将所述电气元件设置在所述操作装置中，操作装置在内部具有空腔。该空腔可以在纵向侧上从所述操作装置的一个端部延伸穿到另一个端部。同样可以设想，所述空腔只在一端开口。此时，所述电气元件可以单个地或作为一个模块或多个模块而嵌入所述空腔中。此时，所述空腔本身相对于环境影响可以是封闭的。当所述操作装置使用外部能量源时，可以从所述空腔中导出一根或多根电导线。
在所述操作装置的另一个实施例中，所述操作装置主要由塑料构成。此时，为形成前面所述的空腔，所述操作装置可以通过所谓的气体辅助注塑法（简称GAM法或GID法）或气体内压法制成。操作装置的塑料表面可附加地为部分或全部镀铬或涂漆的。
操作装置本身可以设计成翻转式把手、拉动式手或转动式把手。也可以设想，将翻转式把手、拉动式把手或转动式把手的组合用作所述操作装置。根据操作装置的设计方案，应节省空间地布置各电气元件。在进一步的说明中将对此进行详细说明。
在本发明的另一个变型方案中，在操作装置的外部设置外部天线，所述天线与发送单元和操作装置相连。由此可以改善内部发送单元的发送功率。由此，即使在基本上由金属制成的操作装置中，本发明也可以起作用。所述外部天线应尽可能布置在距ID发送器的距离较小的位置。此外，还可以使用多个外部天线，以改善发送单元和ID发送器之间的信号传递。
另外，本发明还涉及一种车辆，特别是具有根据权利要求1至16中任一项的操作装置的机动车辆。这里在所述车辆中可以设置一个或多个根据本发明的操作装置。即使在前面的说明中多数讨论的是机动车辆，但车辆也可以理解成船只、飞机等。根据本发明的操作装置同样可以用于车库门或类似的场合。
如果根据本发明的操作装置用于车辆、特别是机动车辆中，外部天线可以布置在车辆外后视镜上或该后视镜内。同样可以将现存的无线电或电话天线用作外部天线。
此外，本发明还涉及一种具有发送及接收单元、身份识别及控制单元、外部ID发送器和按权利要求1至16中任一项的操作装置的进入控制系统。这里所述发送及接收单元以及身份识别及控制单元布置在车辆内部。上面所述的两个单元是已有的主动无钥匙进入系统的组成部分。所述系统通过外部的具有至少一个起动按键的ID发送器成为一个完整的系统。为了将传统的进入控制系统改装或扩展成根据本发明的进入控制系统，只需要更换现有的ID发送器和纯机械式的操作装置。
附图说明
本发明其它的措施和优点由从属权利要求、下面的说明和附图中得出。在附图中一方面示出了已知的现有技术，另一方面示意性地示出了本发明的多个实施例。其中：
图1以示意图的形式示出了具有单独设置的传感器、发送单元和控制单元的拉动把手形式的操作装置；
图2以示意图的形式示出了具有由发送单元和控制单元以及附加的传感器组成的集成模块的转动把手形式的操作装置；
图3以示意图的形式示出了具有模块的拉动把手形式的操作装置，所述模块包括传感器、发送单元和控制单元；
图4示出了拉动把手形式的操作装置，该操作装置布置在可移动的部件上或可移动的部件内；
图5在被动无钥匙进入系统中以示意图的形式示出了现有技术I；以及
图6在主动无钥匙进入系统中以示意图的形式示出了现有技术II。
附图标记说明
1    操作装置
2    可移动部件
3    传感器
4    发送单元
5    4的外部天线
6    4的发送信号
7    4的控制单元
8    电导线
9     1的手柄
10    模块
11    外部的ID发送器/遥控身份识别器
12    11的按键
13    发送及接收单元
14    11和13之间的发送或接收信号
15    身份识别及控制单元
16    控制导线
17    供电导线/12伏导线
18    电池/蓄电池
19    太阳能电池
20    中央门锁元件
21    机械式锁芯
22    机械锁
23    连接元件
24    凹槽
25    杆件
26    铰接件
27    车外后视镜
具体实施方式
在图5中针对现有技术I示意性地示出了已经说明的用于车辆的被动无钥匙进入系统。所述系统主要由车辆内部的发送及接收单元13以及车辆内部的身份识别及控制单元15组成，所述两个单元通过控制导线16和/或供电导线17彼此相连。此外，在车辆内部还设有至少一个中央门锁元件20，所述中央门锁元件20同样与身份识别及控制单元15和/或发送及接收单元13相连。通过让使用者必须随身携带外部的ID发送器11，可通过可移动的部件2确保进入目标，在当前情况下所述目标是车辆。当使用者现在试图操作操作装置1时，这种企图可以由所述操作装置1中的传感器3识别。所述传感器3向车辆内部的身份识别及控制单元15发送信号，所述身份识别及控制单元15根据该信号起动同样设置在所述操作装置1中的发送单元4，以向外部的ID发送器11发出起动信号。当外部的ID发送器11接收到所述来自发送单元4的发送信号6时，则起动ID发送器11和车辆内部的发送及接收单元13之间的身份识别过程。当在此时外部的ID发送器11被证实了具有进入权限时，则由车辆内部的身份识别及控制单元15通过中央门锁元件20解除车门的锁定。由此使用者可通过对操作装置1进行简单的操作来确保可进入车辆的内部。所述可移动部件2例如可以是门、盖等。在所示附图中，所述可移动部件2示意性地显示为门，特别是车门。例如由发送及接收单元13和身份识别及控制单元15组成的车辆内部的电子装置通常不是设置在所述可移动部件2中。当然也不排除，所述两个单元也可以设置在所述可移动部件2上或该可移动部件2内。
在另外的针对现有技术II的附图6中示意性地示出了已经说明的主动无钥匙进入系统。该系统同样具有车辆内部的发送及接收单元13以及身份识别及控制单元15，所述两个单元与中央门锁元件20相连。如果现在使用者希望进入车辆，则使用者必须通过例如操作按键12来操作外部的ID发送器11。由此起动外部的ID发送器11和车辆内部的发送及接收单元13之间的身份识别过程。如果外部的ID发送器11被证实为具有权限，同样如前面在现有技术I中所述的那样，通过身份识别及控制单元15和中央门锁元件20释放对车辆的进入。为了打开车门，操作者只需要再拉动操作装置1上的设计成转动式把手的手柄9。
在图1中示出了根据本发明的拉动式把手形式的操作装置1。在该操作装置1中，设有传感器3、发送单元4以及控制单元7。在操作装置1中，所述三个电气元件在结构上彼此分离。为了在电气元件3、4、7之间建立连接，存在电导线8。所述布置在操作装置1内部的电气元件3、4、7通过供电导线17与能量源相连。所述供电导线17例如可以由在车门中已经存在的12伏导线构成。这里例如可以使用用于电动开窗器或电动后视镜或中央门锁元件20的电导线。通过操作装置1，现在将主动无钥匙进入系统改装成被动无钥匙进入系统。为此只需要用本发明的操作装置1更换所述纯机械的操作装置。此外，还必须用被动的ID发送器11更换主动的ID发送器11。不需要进行其它的改动。因此可以继续使用所述主动无钥匙进入系统的车辆内部的发送及接收单元13以及身份识别及控制单元15。因此不需要介入现有的车辆电气装置或电子装置。
在图1中使用用于识别使用者的进入企图的非接触式传感器3。作为非接触式传感器可以使用霍尔传感器或电容传感器。也可以设想，在操作装置1中设置多个传感器3。
在所述非接触式传感器3识别到操作者的进入企图并且向控制单元7提供相应的信号之后，所述控制单元使得所述发送单元4向外部的ID发送器11发出发送信号6，以进行起动。
图2示出了设计成转动式把手的操作装置。此时，通过机械式的传感器3检测操作者的进入企图。所述机械式的传感器3与手柄9相连，并当手柄9被操作时向控制单元7提供信号。在所示的操作装置1中，所述发送单元4和所述控制单元7构造成一个模块10。为此目的，所述发送单元4和所述控制单元7可以设置在一块电路板上。在所示的转动式把手的情况下，当然也可以使用非接触式的传感器3。由此就不必只使用所示的例如由按键、开关或屏面构成的机械式传感器3。例如同样可以使用光学传感器3，所述光学传感器3通过光导体将检测到的信号传递给控制单元7。
在进一步的图3中示出了本发明的一个附加的实施例。这里，所述操作装置1只包括一个由电气元件3、4、7组成的模块10。所述模块10布置在拉动式把手的空腔内。为了使得还能够手动地进入车辆，所述操作装置1还具有机械式锁芯21，所述锁芯可以用钥匙操作。由此，通过机械式锁芯21，在断电时也确保可以进入车辆。
另外还可以使用用于发送单元4的外部天线5，所述天线存在于模块10中。所述外部天线5例如可以设置在车外后视镜27中。由于车外后视镜27通常直接设置在车门上，所述外部天线5可以简单地通过电导线8与发送单元4或模块10相连。此外如图3所示，中央门锁元件20通过连接元件23作用在机械锁22上。由此中央门锁元件20可以打开或闭锁所述机械锁22。
图4公开了拉动式把手形式的操作装置1。在所示拉动式把手中设有所述电气元件3、4、7。可选地，还可以在所述操作装置1中设置电池18或蓄电池18作为电气元件3、4、7的能量源。同样可以设想，也可以使用一个或多个太阳能电池19作为唯一的或附加的能量源。所有电气构件优选都设置在操作装置1的手柄9中。在操作装置1的固定部件中附加地设有机械式锁芯21。所述手柄9通过铰接件26可移动地设置在车门中。手柄9的通过操作引起的机械式移动通过杆件25传递到其余的锁机构上。这里对手柄9进行的用于打开所述可移动部件2的操作可以进行至何种程度取决于此前通过外部的ID发送器11对使用者合法身份的识别和中央门锁元件20的相应位置。
最后还要指出，只要所述实施例不是明确地彼此排除，则可以对本发明所述的实施例进行任意的组合。

Claims (20)

1.一种用于关闭和/或打开可移动部件(2)的操作装置(1)，该操作装置(1)具有至少一个识别进入企图的传感器(3)和至少一个用于起动外部的ID发送器(11)的发送单元(4)，其特征在于，所述操作装置(1)还具有在所述操作装置(1)内的控制单元(7)，所述控制单元(7)与所述发送单元(4)和/或所述传感器(3)相连，其中所述控制单元(7)、所述发送单元(4)以及所述传感器(3)被实现为机械模块或电气模块，其中所述控制单元(7)、所述发送单元(4)以及所述传感器(3)被塑料或人工树脂内嵌注塑使得所述控制单元(7)、所述发送单元(4)以及所述传感器(3)是一个单个元件，其中所述机械模块或电气模块嵌入所述操作装置(1)中。
2.根据权利要求1所述的操作装置(1)，其特征在于，所述发送单元(4)发出低频信号(6)以起动所述外部ID发送器(11)。
3.根据权利要求1所述的操作装置(1)，其特征在于，所述发送单元(4)发出信号(6)，该信号(6)在所述ID发送器(11)中产生感应电压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述控制单元(7)与所述发送单元(4)和/或传感器(3)电连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述控制单元(7)包括逻辑元件，在所述逻辑元件中形成方法流程。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(3)被设计成非接触式传感器(3)，通过所述非接触式传感器(3)识别操作者向操作装置(1)的靠近。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(3)被设计成机械式传感器(3)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，设置有至少一个电池(18)作为电气元件(3，4，7)的电源。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，设置有至少一个太阳能电池(19)作为电气元件(3，4，7)的能量源。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述操作装置(1)的电气元件(3，4，7)只能与外部的能量源电连接。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述操作装置(1)具有空腔，电气元件(3，4，7，18，19)可布置在所述空腔中。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述操作装置(1)主要由塑料构成。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述操作装置(1)被设计成翻转式把手、拉动式把手或转动式把手。
14.根据权利要求13所述的操作装置(1)，其特征在于，所述操作装置(1)被设计成翻转式把手、拉动式把手或转动式把手的组合。
15.根据权利要求1至3和权利要求14中任一项所述的操作装置(1)，其特征在于，所述发送单元(4)具有不位于所述操作装置(1)内部的外部天线(5)。
16.根据权利要求1所述的操作装置(1)，其特征在于，所述可移动部件(2)是门和/或后背箱盖。
17.一种车辆，具有根据权利要求1至16中任一项所述的操作装置(1)。
18.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，外部天线(5)设置在车外后视镜(27)上或该车外后视镜(27)内。
19.根据权利要求17或18所述的车辆，其特征在于，所述车辆是机动车辆。
20.一种进入控制系统，具有发送及接收单元(13)、身份识别及控制单元(15)、外部的ID发送器(11)以及根据权利要求1至16中任一项所述的操作装置(1)。
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