CN106166932A - 具有根据运输工具的预计路线限定的除污策略的空气除污装置 - Google Patents

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Abstract

一种装配在运输工具(V)上的空气除污装置(DD)，所述运输工具包括：座舱(H)；导航部件(MN)，所述导航部件配置用于根据地图绘制数据和交通信息数据来确定开始于所选择的出发时间的路线；和通讯部件(MCN)，所述通讯部件能够与通讯网络(RC)连接。该空气除污装置(DD)包括：研究部件(MR)，所述研究部件配置用于经由通讯部件(MCN)来确定在所述路线上的外部空气质量的代表数据；和控制部件(MCT)，所述控制部件配置用于根据经确定的外部空气质量数据以及与该路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定和控制在所述路线上为所述座舱(H)供应的空气进行除污的除污策略。

Description

具有根据运输工具的预计路线限定的除污策略的空气除污装置
技术领域
本发明涉及负责在为运输工具座舱供应空气之前为所述空气进行除污的除污装置。
背景技术
为运输工具座舱供应的空气来自所述运输工具的外部和/或内部，因此该空气频繁被污染物污染，所述污染物例如：(尺寸较大的)灰尘，(例如PM10、PM2.5和PM1类型的)细小颗粒物，以及无气味的气体(例如氮氧化合物(或NOx)，或者一氧化碳(或CO))，或者有气味的气体(例如CxHy类型的碳化气体)。
因此，某些运输工具、通常是机动型运输工具包括负责为其座舱供应的空气进行除污的至少一个除污装置。注意到这种装置可为或是运输工具空气处理设备(例如供暖和/或空调设备)的一部分、或是独立于这种空气处理设备运行的附加装备。
该类型的除污装置通常负责当由至少一个传感器分析的空气中所包含的至少一个污染物的浓度超过所选择的阈值时触发空气除污阶段。在该情况下，除污阶段可涉及阻止为座舱供应外部空气，和因此仅允许为座舱供应再循环空气(即来自所述再循环空气)，除非是在用于为内部空气再生成氧气的极短时期期间。空气除污因此是在封闭回路内执行的过滤的结果。作为变型和/或作为补充，可短暂地使安置在空气处理设备和/或座舱中的附加除污部件运行。
该除污模式的较大缺点在于所述除污模式仅实施在探测到超过阈值的污染浓度时和因此在座舱乘客已经吸入被污染的空气之后。该情况在运输工具未布置有附加除污部件时同样对乘客造成损失，这是因为乘客由于在外部的污染更加严重而被强制继续吸入容纳在座舱中的被污染的空气。
此外，在存在附加除污部件时，内部空气被污染地越多，除污操作时间越长，和因此乘客继续暴露在该污染中的时间越久。
发明内容
因此本发明的目的尤其在于改善所述情况。
为此本发明尤其提供了一种用于装配在运输工具上的空气除污装置，所述运输工具包括：座舱；导航部件，所述导航部件配置用于根据地图绘制数据和交通信息数据来确定开始于所选择的出发时间的路线；和通讯部件，所述通讯部件能够与通讯网络连接。
该装置的特征在于，所述装置包括：
-研究部件，所述研究部件配置用于经由通讯部件来确定在所述路线上的外部空气质量的代表数据；以及
-控制部件，所述控制部件配置用于至少根据经确定的外部空气质量数据以及与该路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定和控制在所述路线上为座舱供应的空气进行除污的除污策略。
在另一个变型中，该装置的特征在于，研究部件还配置用于确定运输工具的定位(localisation)，并且用于根据所述运输工具的定位来确定外部空气质量的代表数据。
由于在路线开始时确定的除污策略，可在达到污染极严重的区域之前触发除污阶段，和因此避免乘客吸入被污染的空气。
根据本发明的空气除污装置可可被单独或组合采用的其它特征，尤其是：
-控制部件可配置用于还根据座舱中存在的乘客的数量和/或与路线相关的气象数据和/或至少一个除污过滤器的当前(en cours)状态的代表数据来确定和控制所述除污策略；
-控制部件可配置用于根据对于运输工具在由导航部件估计的时刻上的地理位置的估计值来确定除污时间段(plage temporelle)，这些除污时间段参与策略的限定。作为变型，控制部件可配置用于确定分别位于在至少一个外部污染浓度等级需大于预定阈值的路线地点的稍微前方的地理位置，用于使除污阶段与这些经确定的地理位置中的每个相关联，并且用于当所述控制部件被导航部件通知了所述运输工具到达相关联的所述地理位置时触发每个除污阶段；
-研究部件可配置用于根据与该路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定在所述路线中的特征地点(endroit caractéristique)，随后用于确定在这些经确定的特征地点处的外部空气质量的代表数据；
-研究部件可配置用于当运输工具取道所述路线时确定在所述路线上的外部空气质量数据的更新。在该情况下，这些控制装置可配置用于至少根据所述经确定的更新和与所述路线相关的交通信息数据的更新来使所述除污策略适配；
-研究部件可配置用于经由通讯部件来回收在经由通讯网络可达到的至少一个信息站点(site d'informations)附近的所述外部空气质量数据。
-研究部件可配置用于经由通讯部件来回收运输工具的定位。
本发明还提供了一种机动运输工具，所述机动运输工具包括被供应空气的座舱和空气处理设备，所述空气处理设备包括空气除污装置和供应阀板，所述供应阀板能够采用不同的位置以控制供应来自所述座舱外部的空气和/或来自所述座舱内部的空气，并且所述空气除污装置的控制部件可配置用于在除污策略的除污时间阶段期间控制该供应阀板的位置。
附图说明
通过阅读下文的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图上，唯一的附图示意性和功能性示出了与通讯网络联结的运输工具，并且所述运输工具包括供暖/空调设备的示例，所述供暖/空调设备包括根据本发明的空气除污装置的实施例。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种用于装配在运输工具V上的空气除污装置DD，所述运输工具包括至少一个座舱H。
在下文中，作为非限制性示例，认为运输工具V为机动型运输工具。这涉及例如轿车。但本发明并不限制于该类型的运输工具。事实上本发明涉及路上、海上(或河上)或空中的所有类型的运输工具。
在唯一的附图上示意性和功能性地示出了运输工具V的示例，所述运输工具包括：座舱H；导航部件MN；通讯部件MCN，所述通讯部件通过无线电波道而与通讯网络RC连接；和根据本发明的空气除污装置DD的实施例。
导航部件MN配置用于根据地图绘制数据和交通信息数据来为运输工具V确定开始于所选择的出发时间的路线，并且用于确定所述运输工具V的当前地理位置。
例如，地理位置的确认可根据由星座(constellation)的卫星(例如由GPS)提供的数据来进行。
地理位置的确认还可通过Internet经由布置有Internet入口和导航应用的智能手机来进行，所述智能手机例如通过蓝牙型无线联接而与运输工具的计算机通讯平台连接。
地理位置或地理定位还可由通讯部件MCN通过开发智能手机和GSM型蜂窝网络的移动电话网络又或智能手机所联接的其它装置来实施。另外智能手机例如通过蓝牙型无线连接而与运输工具的计算机通讯平台连接。
在唯一的附图上非限制性示出的示例中，空气除污装置DD为运输工具V的空气处理设备IT的一部分，所述空气处理设备负责为座舱H供应经处理的空气。但该空气除污装置DD可为附加装备，所述附加装备专用于除污并且独立于该空气处理设备IT运行。该附加装备可例如安装在座椅下方或者安置在两个座椅之间的中央控制台中。
此处，空气处理设备IT为安置在运输工具V的发动机舱CO中的用于为座舱供应经处理的空气的供暖/空调设备。但空气处理设备IT可为供暖设备或空调设备。
如附图所示，该(供暖/空调)设备IT尤其包括：空气除污装置DD，压送机PU，冷回路(或空调回路)BF，热回路(供暖回路)BC，供应阀板VA，混合阀板VM，和配给阀板Vj。
压送机PU通过供应阀板(或空气输入口)VA而被供应来自座舱H外部的空气和/或来自座舱H内部的空气(或再循环空气)。外部空气来自第一个供应管C1，再循环空气经由第二个供应管C2而来自座舱H。由压送机PU提供的空气流量取决于功率等级，所述功率等级由管理设备IT的计算机CS自动计算或者由运输工具V的乘客借助于控制构件选择(或任选地编程序)，所述控制构件安装在座舱H中、通常在仪表盘中。
供应阀板VA的位置和因此为设备IT(尤其是所述设备的压送机PU)供应的外部空气和循环空气的比例由计算机CS控制。
冷活路BF被压送机PU经由供应管CD来供应空气。
在唯一的附图上非限制性示出的示例中，供应管CD包括唯一的除污过滤器FD。但除污过滤器FD的数量可为大于或等于1的任何值。
(每个)除污过滤器FD用于至少过滤固态化学种类(例如细小颗粒物或者灰尘)或气态化学种类(例如CO、O3、SO2、CxHy或NO2)。另外，除污过滤器FD可任选地配置用于过滤预定的多个化学种类(至少两个)。
注意到该除污过滤器FD可安装在设备IT的其它区域中、尤其是在压送机PU的输入口的上游。另外，在存在多个除污过滤器(至少两个)时，所述除污过滤器FD可任选地分别安装在设备IT的不同区域中。
还注意到空气除污装置DD为附加装备，所述附加装备专用于除污并且独立于设备IT运行，所述空气除污装置包括固有的除污部件、尤其是至少一个除污过滤器和被供应外部空气和/或内部空气的压送机。
冷回路BF尤其包括蒸发器EV(被自于压送机PU的空气穿过)以及压缩机、冷凝器和回路，致冷流体在所述回路中循环，并且所述回路与所述蒸发器EV、与所述压缩机以及与所述冷凝器联结。
蒸发器EV的输出口与供应管联结，此处，一方面所述供应管为具有第一输入口的混合室CM供应，所述第一输入口的入口被混合阀板VM控制，另一方面所述供应管为热回路BC供应，所述热回路的入口被混合阀板VM控制，并且输出口为混合室CM的第二输入口供应。
热回路BC包括供暖部件MCH，任选地在与混合室CM中存在的较不热空气的混合之后，所述供暖部件用于加热(此处)来自蒸发器EV并且用于运输工具V的座舱H的空气。
混合室CM与供应管连接，此处，所述供应管用于为放置在运输工具V的座舱H中的配给口Sk(此处具有到四的数量(k＝1至4))供应。这些供应管的输入口被配给阀板Vj(此处具有到二的数量(j＝1或2)，此处可为更多，例如三或四)控制。
混合阀板VM用于控制空气在混合室CM与供暖部件MCH之间的分配，所述空气由配给阀板VA提供(并且此处穿过蒸发器EV)。这因此能够以受控的方式混合(或调配)穿过冷回路BF(任选地正在运行)的空气部分与穿过热回路BC的空气部分。其位置取决于设备IT的运行模式。
设备IT的运行模式由运输工具V的使用者或由计算机CS任选地根据由运输工具V的使用者执行的选择来选择。
如唯一的附图上所示，根据本发明，空气除污装置DD包括至少一个研究部件MR和控制部件MCT，所述控制部件负责在运输工具V的使用者要求(经由GPS接收器和Internet的)导航部件MN根据地图绘制数据和交通信息数据来确定开始于所选择的出发时间的路线时联合地起作用。
此处“路线”理解为开始于所选择的出发地方并且结束于所选择的终点地方的路程，并且任选地通过了所选择的至少一个中间地方，并且任选地考虑所选择的至少一个标准或参数。
研究部件MR配置用于经由通讯部件MCN来确定代表被乘客选择的路线上的外部空气质量的数据。
注意到空气质量的这些数据优选地为预测的。事实上，这涉及当运输工具V在考虑交通预测的情况下在由导航部件MN估计的时间上位于路线地点处时尽可能回收代表所述路线地点处的空气的质量的数据。当未布置有空气质量的预测数据时，使用更靠近路线特征地点的空气质量可用预测数据和/或空气质量预测数据。
例如，如唯一的附图上非限制性所示，研究部件MR可配置用于经由通讯部件MCN来回收在经由通讯网络RC可达到的至少一个信息站点SI附近的外部空气质量数据、甚至是运输工具的定位数据。
该信息站点SI例如被与通讯网络RC连接并且由公共或私人公司布置的服务器SR容置。由这种信息站点SI提供的数据可来自空气质量测量站(安装在运输工具所取道的交通道的附近)或来自空气质量预测模型(由此谈及预测数据)。
外界空气质量数据例如代表所述空气所实施在的地点处的至少一个化学种类的浓度。因此在与得到所述外界空气质量数据的地点的地理位置相关联时，这些外界空气质量数据通过运输工具V的通讯部件MCN的无线电波道而被传送。
为了避免研究部件MR回收关于所考虑的路线的外部空气质量的所有可用数据，这需要较大的通带，这些研究部件MR优选地配置用于根据与道路相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定在该路线中的特征地点。在该情况下，研究部件MR配置用于接下来确定在这些经确定的特征地点处的外部空气质量的代表数据。
这些特征地点可为例如：城市、村镇、工业区、城郊、隧道、通行站、行车阻塞的居住区，更通常地，在由运输工具V的乘客估计的时间段中存在更高污染风险的所有路线地方。
注意到在导航部件MN使用GPS接收器时，特征地点的确定根据存储在导航部件MN中或在由这些导航部件MN可达到的存储载体中的地图绘制数据来进行。
控制部件MCT配置用于至少根据由研究部件MR确定的外部空气质量数据以及与该路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定和控制在所选择的路线上为座舱H供应的空气进行除污的除污策略，所述交通信息数据来自GPS接收器或通过Internet(智能手机)又或经由运输工具经过通讯部件MCN(GSM)的定位。
由于上面提及的原因，空气除污装置DD可找到(trouver)在导航部件MN附近的地图绘制数据或由通讯部件MCN或通过Internet得到的定位数据。
与路线相关的交通信息优选地为预测的。事实上，这涉及当运输工具V在考虑交通预测的情况下在由导航部件MN估计的时间上位于路线地点处时尽可能回收代表所述路线地点处的交通的数据。当未布置有预测信息时，使用交通的可用预测信息。例如，研究部件MR可配备用于经由通讯部件MCN来回收在经由通讯网络RC可达到的至少一个信息站点SI附近的交通信息、甚至是定位信息。
当控制部件MCT知晓在路线地点处至少一个外部污染浓度等级需大于由运输工具V的乘客估计的时间段中的预定阈值时，因此可例如设置稍微在被估计的该时间段开始之前触发除污阶段。典型地，触发可最晚实施在被估计的时间段开始前一分钟。注意到被估计的时间段的值可任选地根据运输工具V的速度而被调整。
作为变型，控制部件MCT可配置用于确定分别位于在至少一个外部污染浓度等级需大于预定阈值的路线地点的稍微前方的地理位置，并且用于使除污阶段与这些经确定的地理位置中的每个相关联。在该种情况下，控制部件还配置用于当所述控制部件被所述导航部件MN通知了运输工具V到达相关联的地理位置或者被通讯部件MCN通知了运输工具V的定位时触发每个除污阶段。典型地，触发可实施至少一个外部污染浓度等级需大于预定阈值的每个路线地点的前方约一公里处。注意到预定阈值值可任选地根据测量站密度而被调整(可例如设置当测量站密度较高(城市环境)时的为一公里的值和当测量站密度较低(乡村环境)时的为五公里的值)。
注意到控制部件MCT优选地确定每个除污阶段的时长。每个除污阶段的时长优选地取决于对于时长的估计值，在该时长期间运输工具V位于被污染的区域中。因此，除污策略至少包括：除污时间段的组合(或用其它术语：每个除污阶段的开始和结束)、或作为变型需触发除污阶段的地理位置的组合、以及相关联的除污时长。在除污时间段的组合中，控制部件MCT配置用于根据对于运输工具V在由导航部件MN估计的时刻上经由GPS接收器或Internet而得到的地理位置的估计值来确定除污时间段，这些除污时间段参与所述除污策略的限定。
注意到空气除污装置DD可在除污阶段时仅在供应阀板VA上起作用，除污策略仅包括除污时间段的组合、又或需触发除污阶段以及相关联的除污时长的地理位置的组合。每个除污阶段可因此涉及在使用供应阀板VA完全阻塞第一供应管C1时禁止为座舱H供应外部空气，和因此仅允许使用再循环空气来为座舱H供应，除非是在用于为内部空气再生成氧气的极短时期期间。因此空气除污是在封闭回路中执行过滤的结果。
相反地，当空气除污装置DD为附加装备时，所述附加装备专用于除污并且独立于设备IT运行，在除污阶段时，可使用固有的除污部件和任选地供应阀板VA。因此，除污策略不仅包括需触发除污阶段和相关联的除污时长的除污时间段的组合或者地理位置的组合，而且包括在除污阶段中的每个时对于固有除污部件和任选地供应阀板VA的每个使用的代表数据。每个除污阶段可因此涉及使空气除污装置DD的固有除污部件(所述固有除污部件安置在设备IT中和/或在座舱H中)短暂地运行，以及任选地涉及在使用供应阀板VA完全阻塞第一供应管C1时禁止为座舱H供应外部空气，和因此涉及仅允许使用再循环空气来为座舱H供应，除非是在用于为内部空气再生成氧气的极短时期期间。
为了改善每个策略，控制部件MCT可有利地配置用于还根据座舱H中存在的乘客的数量和/或与所考虑的路线相关的气象数据和/或代表至少一个除污过滤器FD的当前状态的数据来确定和控制所述除污策略。
乘客的数量可例如在运输工具的电脑附近被得到，所述电脑例如被存在的传感器(安装在专用于乘客的每个座椅椅座中、或在每个安全带带扣中)或者被摄像头通知。
例如由研究部件MR经由通讯部件MCN在经由通讯网络RC可达到的信息站点附近回收气象数据。
另外，这些气象数据优选地为预测的。事实上，这涉及当运输工具V在考虑交通预测的情况下在由导航部件MN估计的时间上位于路线地点处时尽可能回收代表所述路线地点处的气象的数据。当未布置有空气质量的预测数据时，使用气象的可用预测数据。
例如，这些气象数据可为外部温度和外部湿度。外部湿度尤其对外部污染的影响较大。事实上，已知在下雨的情况下，外部污染变得几乎是零。
除污过滤器FD的磨损(或沾污)对除污的有效性和空气穿过的流量有着显著的影响。除污过滤器FD的当前状态的代表数据例如由运输工具V从其上次换位(remplacement)起所途径的公里数推断出，同时任选地考虑由运输工具V的定位数据(例如GPS)推断出的交通地方。
注意到研究部件MR还任选地可配置用于当运输工具V取道路线时确定在所述路线上的外部空气质量数据的更新。在该种情况下，控制装置MCT配置用于至少根据经确定的更新和与该路线相关的交通信息数据的更新来使策略适配。
注意到策略的适配涉及再限定出还未被执行的除污阶段的至少其中之一和/或涉及添加至少一个新除污阶段和/或涉及删除至少一个除污阶段。
还注意到在唯一的附图上非限制性示出的示例中，研究部件MR和控制部件MCT安置在计算机CS内。这是空气除污装置DD此处为设备IT的一部分的结果。但这并不是必须的。事实上，研究部件和控制部件可安置在其它电子装备内。因此，研究部件MR和控制部件MCT可以程序模块(或信息又或“software”)的形式、又或以电子回路(或“hardware”)与程序模块组合的形式实施。
在下文描述空气除污装置DD的实施例。
在该示例中，认为四口之家决定在7H00从地点A出发而到地点B。因此导航部件MN确定了在A与B之间的路线，随后所述导航部件通知空气除污装置DD。所述空气除污装置DD要求导航部件提供该路线的特征地点。在这个示例中，导航部件MN指出路线需持续(durer)7H00并且包括高速公路部分，所述高速公路部分包括穿过5公里的隧道、穿过较大的工业区域(在所述工业区域附近交通阻塞的风险较大)、和到达B之前的减速区域。
空气除污装置DD分析由导航部件MN提供的这些信息，并确定用于路线上三个特征地点的预计空气质量的代表数据。从这些数据推断出污染浓度等级大于每个特征地点处的预定阈值，和因此考虑在这些特征地点处气象预计条件，除污策略包括对于这些特征地点中的每个的三个除污阶段。
在知晓供应阀板VA的用于使外部空气与运输工具V的乘客隔离的最大时长时，除污过滤器FD的除污性能考虑所述除污过滤器的当前状态、气象预计条件和外部空气质量数据，因此空气除污装置DD确定包括三个除污阶段的策略，所述三个除污阶段每个都由除污时间段又或由触发的地理位置和相关联的除污时长限定。
由于本发明，可在运输工具开始路线之前提前限定包括除污阶段的除污策略，随后在运输工具未抵达被污染区域之前触发上述污染策略，以便避免乘客吸入被污染的空气。此外，当在内部空气被略微污染时实施除污阶段时，可减小所述除污阶段的时长，这能够使除污过滤器较少沾污，和因此能够使维修操作有间隔。

Claims (10)

1.一种用于运输工具(V)的空气除污装置(DD)，所述运输工具包括：座舱(H)；导航部件(MN)，所述导航部件配置用于根据地图绘制数据和交通信息数据来确定开始于所选择的出发时间的路线；和通讯部件(MCN)，所述通讯部件能够与通讯网络(RC)连接，其特征在于，所述空气除污装置包括：研究部件(MR)，所述研究部件配置用于经由所述通讯部件(MCN)来确定在所述路线上的外部空气质量的代表数据；和控制部件(MCT)，所述控制部件配置用于至少根据经确定的外部空气质量数据以及与所述路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定和控制在所述路线上为所述座舱(H)供应的空气进行除污的除污策略。
2.根据权利要求1所述的空气除污装置，其特征在于，研究部件(MR)还配置用于确定运输工具的定位，并且用于根据所述运输工具的定位来确定外部空气质量的代表数据。
3.根据权利要求1或2所述的空气除污装置，其特征在于，所述控制部件(MCT)配置用于还根据所述座舱(H)中存在的乘客的数量和/或与所述路线相关的气象数据和/或至少一个除污过滤器(FD)的当前状态的代表数据来确定和控制所述除污策略。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述控制部件(MCT)配置用于根据对于所述运输工具(V)在由所述导航部件(MN)估计的时刻上的地理位置的估计值来确定除污时间段，这些除污时间段参与所述除污策略的限定。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述控制部件(MCT)配置用于确定分别位于在至少一个外部污染浓度等级需大于预定阈值的路线地点的稍微前方的地理位置，用于使除污阶段与所述经确定的地理位置中的每个相关联，并且用于当所述控制部件被所述导航部件(MN)通知了所述运输工具(V)到达相关联的所述地理位置时触发每个除污阶段。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述研究部件(MR)配置用于根据与所述路线相关的地图绘制数据和交通信息数据来确定在所述路线中的特征地点，随后用于确定在这些经确定的特征地点处的外部空气质量的代表数据。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述研究部件(MR)配置用于当所述运输工具(V)取道所述路线时确定在所述路线上的外部空气质量数据的更新，并且所述控制装置(MCT)配置用于至少根据所述经确定的更新和与所述路线相关的交通信息数据的更新来使所述除污策略适配。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述研究部件(MR)配置用于经由所述通讯部件(MCN)来回收在经由通讯网络(RC)可达到的至少一个信息站点(SI)附近的所述外部空气质量数据。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的空气除污装置，其特征在于，所述研究部件(MR)配置用于经由所述通讯部件(MCN)来回收运输工具的定位。
10.一种包括被供应空气的座舱(H)的机动运输工具(V)，其特征在于，所述机动运输工具还包括根据上述权利要求中任一项所述的空气除污装置(DD)和空气处理设备(IT)，所述空气处理设备包括所述空气除污装置(DD)和供应阀板(VA)，所述供应阀板能够采用不同的位置以控制供应来自所述座舱(H)外部的空气和/或来自所述座舱(H)内部的空气，并且所述空气除污装置(DD)的控制部件(MCT)配置用于在除污策略的除污时间阶段期间控制所述供应阀板(VA)的位置。
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