CN110126772A - 气囊约束系统及气囊约束方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种气囊约束系统及气囊约束方法。该系统包括：多个局部加速度参数采集模块，用于实时采集汽车局部加速度参数；整车加速度参数采集模块，用于实时采集整车加速度参数；气囊控制器，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。本发明通过判断汽车是否发生碰撞，以及碰撞发生的角度、位置，进而准确的控制相应位置的气囊控制器打开气囊和侧气帘，在保障车内人员安全的同时，还能降低维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种气囊约束系统及气囊约束方法。
背景技术
随着汽车保有量的大幅增加，交通事故的危害性开始受到重视。汽车驾驶的安全保护也变得越来越重要。最早的安全带自发明之后已经发挥了很重要的保护作用，但在强烈的碰撞发生时，前座驾乘者的头部和胸部还是很容易受到伤害，于是安全气囊便诞生了。汽车安全气囊作为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞，即一次碰撞后，乘员与车内构件发生碰撞，即二次碰撞。气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。
在C-IASI(中国保险汽车安全指数管理中心)中，一个高速碰撞工况叫小偏置碰撞。小偏置全称应为：25％覆盖度64km/h正面刚性壁障碰撞。25％小偏置碰撞是指车辆只有正面25％的面积与不可变形的刚性壁障发生碰撞，碰撞速度约为64km/h。相对较大面积的正面碰撞，小偏置碰撞局部所受的压强更大，车内人员受伤害的几率更高。小偏置碰撞的车祸对车体和车内人员的伤害是远远大于其他形式的。而当前国内主机厂被动约束系统的开发中，依旧停留在全正碰、40％偏置碰、中心柱碰、钻卡、角碰等传统试验矩阵，无论什么碰撞，都是全车气囊(正面气囊，侧气囊，侧气帘)全部点爆，即使有25％偏置碰的考虑也仅仅是通过标定的技术将全车气囊全部点爆，事后需要将全部气囊进行维修，维修成本更高。
因此，急需一种更加精确的控制气囊开启的气囊约束系统及气囊约束方法。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种气囊约束系统及气囊约束方法。
本发明的一个方面，提供了一种气囊约束系统，包括：
多个局部加速度参数采集模块，分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端，用于实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
整车加速度参数采集模块，用于实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
气囊控制器，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
进一步地，各局部加速度参数采集模块和整车加速度参数采集模块均通过有线方式与气囊控制器电连接。
进一步地，左侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器。
进一步地，气囊控制器包括：
判断单元，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑包含有汽车局部加速度参数的判断结果发送至气囊开启指令编辑单元；
气囊开启指令编辑单元，用于接收判断结果，并编辑气囊开启指令给与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
进一步地，左右两侧的局部加速度参数采集模块对称布置。
本发明的第二根方面，提供了一种基于上述中所述的系统实现的气囊约束方法，包括以下步骤：
分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
气囊控制器实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
本发明提供的气囊约束系统及气囊约束方法，与现有技术相比具有以下进步：本发明利用安装在汽车前部和两侧的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，以及利用整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，通过气囊控制器精确地判断出汽车是否发生碰撞，以及碰撞发生的角度、位置，进而准确的控制相应位置的气囊控制器打开气囊和侧气帘，在发生碰撞事故时，既能保障车内人员安全，还能降低维修成本，具有系统结构、方法操作简单，降低汽车维修成本的优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中气囊约束系统的器件连接框图；
图2为本发明实施例中气囊约束方法的步骤图；
图3为本发明实施例中汽车的结构示意图。
图3中：汽车100，中线1，汽车前防撞梁2，加速度传感器3，车身宽度40％范围标定线4，副纵梁5，车身宽度25％范围标定线6。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例提供了一种气囊约束系统及气囊约束方法。
如图1，本实施例的一种气囊约束系统，包括：
多个局部加速度参数采集模块，分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端，用于实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
整车加速度参数采集模块，用于实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
气囊控制器，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
本发明利用安装在汽车前部和两侧的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，以及利用整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，通过气囊控制器精确地判断出汽车是否发生碰撞，以及碰撞发生的角度、位置，进而准确的控制相应位置的气囊控制器打开气囊和侧气帘，在保障车内人员安全的同时，还能降低维修成本，具有系统结构简单，易于实现，以及降低汽车维修成本的优点。
具体实施时，整车加速度参数采集模块用于接收行车电脑实时发送的整车加速度参数，并发送至气囊控制器。ECU(行车电脑)会接收汽车内各个模块内的各种参数，其中就包括整车加速度参数。将整车加速度参数采集模块与ECU电连接，并接收行车电脑实时发送的整车加速度参数，有利于降低系统成本，提高准确性和工作效率。具体实施时，整车加速度参数采集模块安装在气囊控制器中。利用气囊控制器自身所带的加速度传感器采集整车质心位置附近的整车加速度参数。
具体实施时，各局部加速度参数采集模块和整车加速度参数采集模块均通过有线方式与气囊控制器电连接。提高系统可靠性。
具体实施时，局部加速度参数采集模块的安装位置为：
左侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器。
具体实施时，局部加速度参数采集模块可以是加速度传感器。成本较低，易于实现和维护。
汽车长度方向的中轴线为内侧，按照内侧和外侧来划分，内侧和外侧各两个，外侧布置在车身宽度25％范围内，内侧的传感器布置在25％～40％车身宽度范围内；为区分外侧和内侧加速度传感器的信号，布置时外侧传感器尽量靠近车身外边缘，内侧传感器尽量靠车身中间。
具体实施时，左右两侧的局部加速度参数采集模块对称布置。即，有两个局部加速度参数采集模块对称布置在外侧前防撞梁上，有两个局部加速度参数采集模块对称布置在内侧副纵梁上，有利于提高气囊控制器判断的准确性。
如图1，具体实施时，气囊控制器包括：
判断单元，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑包含有汽车局部加速度参数的判断结果发送至气囊开启指令编辑单元；
气囊开启指令编辑单元，用于接收判断结果，并编辑气囊开启指令给与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
如图2，本实施例的一种基于上述实施例中所述的系统实现的气囊约束方法，包括以下步骤：
S1、分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
S2、整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
S3、气囊控制器实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
本发明利用安装在汽车前部和两侧的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，以及利用整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，通过气囊控制器精确地判断出汽车是否发生碰撞，以及碰撞发生的角度、位置，进而准确的控制相应位置的气囊控制器打开气囊和侧气帘，在保障车内人员安全的同时，还能降低维修成本，具有方法简单，操作易于实现，以及降低汽车维修成本的优点。
具体实施时，整车加速度参数采集模块用于接收行车电脑实时发送的整车加速度参数，并发送至气囊控制器。ECU(行车电脑)会接收汽车内各个模块内的各种参数，其中就包括整车加速度参数。将整车加速度参数采集模块与ECU电连接，并接收行车电脑实时发送的整车加速度参数，有利于降低系统成本，提高准确性和工作效率。
具体实施时，左侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块采集左前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块采集右前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块采集左侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块采集右侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器。
具体实施时，局部加速度参数采集模块可以是加速度传感器。成本较低，易于实现和维护。
汽车长度方向的中轴线为内侧，按照内侧和外侧来划分，内侧和外侧各两个，外侧布置在车身宽度25％范围内，内侧的传感器布置在25％～40％车身宽度范围内；为区分外侧和内侧加速度传感器的信号，布置时外侧传感器尽量靠近车身外边缘，内侧传感器尽量靠车身中间。
具体实施时，左右两侧的局部加速度参数采集模块对称布置。即，有两个局部加速度参数采集模块对称布置在外侧前防撞梁上，有两个局部加速度参数采集模块对称布置在内侧副纵梁上，有利于提高气囊控制器判断的准确性。
具体实施时，步骤S3具体实施时包括以下步骤：
判断单元实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑包含有汽车局部加速度参数的判断结果发送至气囊开启指令编辑单元；
气囊开启指令编辑单元接收判断结果，并编辑气囊开启指令给与汽车局部加速度参数中的方位对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
如图3，本实施例的气囊约束方法的一个工作流程是：局部加速度参数采集模块采用加速度传感器，以汽车100长度方向上的中线1为界，在汽车前防撞梁2(或者前纵梁，本实施例中为前防撞梁)上的左右两侧、车身宽度25％～40％范围内各安装有加速度传感器3，图3中示意了车身宽度40％范围标定线4，在副纵梁5上、车身宽度25％范围内安装有加速度传感器，图3中示意了车身宽度25％范围标定线6，汽车B柱钣金下端安装有加速度传感器(图中未示出)，各加速度传感器将实时采集的汽车局部加速度参数发送至气囊控制器，同时各加速度传感器还将自身位置发送至气囊控制器；整车加速度参数采集模块将接收的ECU发送的整车加速度参数发送至气囊控制器；气囊控制器实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，即判断汽车的左右两侧、前方、左前方、右前方是否发生碰撞，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，即判断汽车整体是否发生碰撞，防止汽车局部加速度参数采集有误，若均超出，则说明汽车某个方向发生碰撞，此时，气囊控制器编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘，预设逻辑可以将局部加速度参数对应有具体位置的气囊发生器；若右侧前防撞梁上的加速度传感器采集的汽车局部加速度参数超出预设局部安全阈值，且整车加速度参数也超出预设整车安全阈值，则说明汽车前方发生正面40％重叠偏置碰撞，此时，气囊控制器将气囊开启指令发送至正面的气囊发生器，以点爆正面气囊，不点爆侧面气囊，有利于降低维修成本；若右侧副纵梁上的加速度传感器采集的汽车局部加速度参数超出预设局部安全阈值，且整车加速度参数也超出预设整车安全阈值，则说明汽车发生正面25％重叠偏置碰撞，此时，气囊控制器将气囊开启指令发送至正面的气囊发生器侧面的侧气帘发生器，以点爆正面气囊和侧气帘，有利于保障汽车上人员的安全；其他位置情况类似，本实施例不再赘述。
本实施例中，气囊控制器也可以通过比对各个位置的加速度值可以判断出碰撞的形式，然后再按照既定策略点爆相应的气囊。例如，当探测到左侧纵梁的加速度远大于左侧防撞梁的加速度，且都远远大于右侧对称位置加速度；B柱位置传感器又探测到很大的Y向的加速度，结合气囊控制器里的中央传感器探测到X、Y两个方向的加速度，则可以判断发生了小偏置碰撞，按照既定策略(主机厂自行决定)点爆前排安全带，前排气囊和左侧侧气帘。
本实施例的气囊约束系统及气囊约束方法，在汽车头部设置至少4个加速度传感器，可以让气囊控制器准确的判断出碰撞类型，进而打开相应位置的气囊或者侧气帘，既能维护人员安全，又能降低由于错误开启气囊而造成的维修成本。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种气囊约束系统，其特征在于，包括：
多个局部加速度参数采集模块，分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端，用于实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
整车加速度参数采集模块，用于实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
气囊控制器，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
2.根据权利要求1所述的气囊约束系统，其特征在于，左侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块，用于采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集左侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块，用于采集右侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器。
3.根据权利要求2所述的气囊约束系统，其特征在于，气囊控制器包括：
判断单元，用于实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收41的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑包含有汽车局部加速度参数的判断结果发送至气囊开启指令编辑单元；
气囊开启指令编辑单元，用于接收判断结果，并编辑气囊开启指令给与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
4.根据权利要求3所述的气囊约束系统，其特征在于，左右两侧的局部加速度参数采集模块对称布置。
5.根据权利要求4所述的气囊约束系统，其特征在于，各局部加速度参数采集模块和整车加速度参数采集模块均通过有线方式与气囊控制器电连接。
6.一种基于权利要求1所述的系统实现的气囊约束方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别安装在汽车的前防撞梁、副纵梁和B柱钣金下端的局部加速度参数采集模块实时采集汽车局部加速度参数，并将自身位置与汽车局部加速度参数发送至气囊控制器；
整车加速度参数采集模块实时采集整车加速度参数，并发送至气囊控制器；
气囊控制器实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑气囊开启指令给预设的与局部加速度参数采集模块位置对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
7.根据权利要求6所述的气囊约束方法，其特征在于，左侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块采集左前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％范围内的副纵梁上安装有局部加速度参数采集模块采集右前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右侧车身宽度25％-40％的前防撞梁上安装有局部加速度参数采集模块采集前方汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块采集左侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器；
右左侧B柱钣金下端安装有局部加速度参数采集模块采集右侧汽车局部加速度参数，并发送至气囊控制器。
8.根据权利要求7所述的气囊约束方法，其特征在于，气囊控制器实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值的步骤中具体包括以下步骤：
判断单元实时判断接收的汽车局部加速度参数是否超出预设局部安全阈值，以及判断接收的整车加速度参数是否超出预设整车安全阈值，若均超出，则编辑包含有汽车局部加速度参数的判断结果发送至气囊开启指令编辑单元；
气囊开启指令编辑单元接收判断结果，并编辑气囊开启指令给与汽车局部加速度参数中的方位对应的气囊发生器，以控制气囊发生器打开气囊和侧气帘。
9.根据权利要求8所述的气囊约束方法，其特征在于，左右两侧的局部加速度参数采集模块对称布置。
10.根据权利要求9所述的气囊约束方法，其特征在于，各局部加速度参数采集模块和整车加速度参数采集模块均通过有线方式与气囊控制器电连接。
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