CN110160582A - 用于操作具有至少一个轮速传感器总成的机动车辆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作机动车辆(2)的方法,该机动车辆(2)具有轮速传感器总成(4),该轮速传感器总成(4)具有至少一个轮速传感器(6)、温度传感器(8)和湿度传感器(10),该方法具有以下步骤:‑通过温度传感器(8)捕获表示与部件寿命相关的温度的测量温度值(Twss),‑通过湿度传感器(10)捕获表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值(Hwss),‑将测量温度值(Twss)与极限温度值(TG)进行比较,‑将测量湿度值(Hwss)与极限湿度值(HG)进行比较,并且‑如果测量温度值(Twss)大于极限温度值(TG)和/或测量湿度值(Hwss)大于极限湿度值(HG),则产生警告信号(WS)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于操作具有轮速传感器总成的机动车辆的方法。本发明进一步涉及一种计算机程序产品、一种控制单元、一种轮速传感器总成、一种具有这种控制单元和/或具有这种轮速传感器总成的机动车辆,以及涉及一种测量数据记录。
背景技术
防抱死制动系统(ABS)以及电子稳定程序(ESP)同时属于机动车辆(例如,乘用车)的标准设备。在完全应用制动器的情况下,防抱死制动系统防止机动车辆的车轮的锁定,而电子稳定程序通过选择性地阻滞各个车轮来抵消机动车辆的脱离。
为此目的,以感应式拾音或霍尔传感器的形式的轮速传感器设置在每个车轮上。轮速传感器通常设置在机动车辆的盘式制动器附近的鼓式制动器或转向节上,这些鼓式制动器或转向节是轮轴总成的部件。由于这种安装位置,轮速传感器被暴露于高温(例如,由于强烈的制动接合)、雨、雪和/或热带温度。
此外,根据地理位置,机动车辆被暴露于各种热带和不断变化的大气湿度。
如果轮度传感器的壳体有缺陷,则湿气可以进入到在IC终端或导体框架之间的壳体中,从而存在电气短路与随后传感器故障的风险。这导致ABS/ESP系统的故障。
由湿气引起的故障随着大气湿度而增加,而较高的温度导致塑性材料的膨胀,壳体由该塑性材料制造。这种膨胀便于大气湿气的渗透。
如果只有一个这样的轮速传感器发生故障,则ABS/ESP系统继续以减小的功能范围工作。然而,如果多于一个轮速传感器发生故障,则安全性会受到威胁。
然而,机动车辆的驾驶员不能被预先警告轮速传感器可能由于过大的大气湿度和/或温度而发生故障。
发明内容
因此,本发明的目的是说明可以适当地预先警告机动车辆的驾驶员的方法。
本发明的目的通过一种用于操作机动车辆的方法来实现,该机动车辆具有轮速传感器总成,该轮速传感器总成具有至少一个轮速传感器、温度传感器和湿度传感器,该方法具有以下步骤:
-利用温度传感器捕获表示与部件寿命相关的温度的测量温度值,
-利用湿度传感器捕获表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值,
-将测量温度值与极限温度值进行比较,
-将测量湿度值与极限湿度值进行比较,并且
-如果测量温度值大于极限温度值和/或测量湿度值大于极限湿度值,则产生警告信号。
因此,如果轮速传感器已经暴露于高于规定规格的温度和/或大气湿度,并且因此存在损坏的风险,则检测到这种情况。例如,规格可以规定轮速传感器必须承受高达85℃的温度和高达85%的大气湿度。然后,本发明可以提供选择80℃作为极限温度值并且选择80%作为极限湿度值。因此,存在与根据规格的值相关的安全余量。警告信号可以触发机动车辆的仪表板中的警告灯的激活,以便通知机动车辆的驾驶员用于轮速传感器的操作条件被视为关于规格的极限,并且故障必须被认真考虑。以这种方式,可以预先警告机动车辆的驾驶员轮速传感器可能由于过大的大气湿度和/或温度而发生故障。
根据一种实际形式,还执行以下步骤:
-捕获警告信号获取期间的间隔,
-将间隔与时间阈值进行比较,并且
-如果间隔大于时间阈值,则永久地提供警告信号。
因此,每当警告信号获取时——也就是说,每当一个或两个极限值被超过时,时间记录正在进行。如果时间阈值被超过,则永久地提供警告信号——也就是说,不管一个或两个极限值是否被超过。以这种方式,可以考虑到规格规定了例如1000h的最小使用寿命,这需要在高达85℃的温度和高达85%的大气湿度下没有任何故障的情况下操作。因此,记录轮速传感器已经暴露于这样的温度和/或大气湿度的时间,并且适时产生警告信号,以便促使驾驶员访问车间。本发明还可以提供的是,在此产生的警告信号是第二警告信号,该第二警告信激活第二指示器,该第二指示器促使机动车辆的驾驶员访问车间。
根据另外的实际形式,轮速传感器总成提供具有轮速值、测量温度值和测量湿度值的测量数据记录。这种测量数据记录可以由采用智能传感器的形式的轮速传感器总成提供,并且例如可以通过机动车辆的CAN(控制器局域网)总线传输到控制单元(例如ABS/ESP控制单元)。以这种方式,可以利用已经存在的机动车辆的数据总线。
根据另外的实际形式,第一电平被分配给轮速值,并且第二电平被分配给测量温度值以及被分配给测量湿度值,第一电平和第二电平是不同的。例如,第一电平可以高于第二电平。通过分配到不同电平,简化了各个值的捕获和评估,或者提供了冗余,该冗余有助于防止例如旋转轮的错误捕获。
根据另外的实际形式,测量数据记录显示出用于轮速值的第一框、用于测量温度值的第二框、以及用于测量湿度值的第三框。每个框保留相应值的测量数据记录的总间隔或总周期长度的间隔。以这种方式,可以特别容易地评估测量数据记录。
根据另外的实际形式,至少测量温度值和测量湿度值是曼彻斯特编码的。在这方面,通过“曼彻斯特码”(也称为相位编码(PE)),可以理解线路代码在编码时被给予定时信号。在这种情况下,位序列以二进制方式调制定时信号的相位位置。因此,曼彻斯特码构成数字相位调制的形式,该数字相位调制也称为相移键控。换句话说,信号的上升沿或下降沿相对于定时信号携带信息。例如,根据IEEE(电气和电子工程师协会)802.3,下降沿可以代表逻辑低,并且上升沿代表逻辑高。供选择地,下降沿可以表示逻辑高信号,上升沿表示逻辑低信号。这也被指定为Biphase-L或Manchester II。此外,优点是定时信号可以从代码本身得到。因此不需要额外的时钟脉冲发生器。
此外,计算机程序产品、控制单元、轮速传感器总成、具有这种控制单元和/或具有这种轮速传感器总成的机动车辆、以及测量数据记录属于本发明。
附图说明
现在将基于附图阐明本发明。示出的是:
图1以示意图示出了具有ABS/ESP系统的机动车辆;
图2以示意图示出了ABS/ESP系统的部件;
图3以示意图示出了测量数据记录的第一实施例;
图4示出了另一种配置中的图3中所示的测量数据记录;
图5示出了另一种配置中的图3中所示的测量数据记录;
图6以示意图示出了测量数据记录的第二实施例;
图7示出了另一种配置中的图6中所示的测量数据记录。
具体实施方式
首先参照图1。
表示的是机动车辆2,该机动车辆2在本实施例中采用乘用车的形式。但是,偏离本实施例,机动车辆2也可以是卡车、公共汽车或摩托车。
本实施例中的机动车辆2显示出组合的ABS/ESP系统。
ABS/ESP系统被设计为在完全应用制动器的情况下抵消机动车辆2的车轮的锁定和/或通过选择性阻滞各个车轮来抵消机动车辆2的脱离。
现在将另外参照图2阐明ABS/ESP系统的部件。
表示的是轮速传感器总成4和控制单元12(例如ABS/ESP控制单元)。
在机动车辆2的每个车轮上设置有轮速传感器总成4。各个轮速传感器总成4可以设置在机动车辆2的盘式制动器附近的鼓式制动器或转向节上。
轮速传感器总成4显示出用于捕获旋转轮的轮速传感器6(例如感应式拾音或霍尔传感器)、用于捕获温度的温度传感器8、以及用于捕获大气湿度的湿度传感器10。
为了保护,轮速传感器总成4显示出壳体14,在本实施例中壳体14是塑料壳体。捕获的温度或与部件寿命相关的温度可以是轮速传感器总成4、轮速传感器6、壳体14的温度,或者是壳体14内部或外部的空气温度,而与部件寿命相关的大气湿度或大气湿气是水蒸气在壳体14内部或外部的空气的气体混合物中的比例。
本实施例中的轮速传感器总成4采用智能传感器的形式,该智能传感器除了实际捕获测量变量之外还将完整的信号调节和信号处理组合在一个壳体中。此外,本实施例中的轮速传感器总成4可以显示出例如CAN总线兼容接口(未示出)。
因此,本实施例中的轮速传感器总成4被设计为产生测量数据记录MD并且通过机动车辆2的CAN总线将其传输到控制单元12。
本实施例中的测量数据记录MD包含表示车轮的角动量或表示轮速和/或车轮方向的轮速值Rwss、表示与部件寿命相关的温度的测量温度值Twss、以及表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值Hwss。
控制单元12被设计为将测量温度值Twss与预定极限温度值TG(在本实施例中,80℃)进行比较,并且将测量湿度值Hwss与预定极限湿度值HG(在本实施例中,80%)进行比较。此外,控制单元12被设计为如果测量温度值Twss大于极限温度值TG和/或测量湿度值Hwss大于极限湿度值HG,则产生警告信号WS。
警告信号WS(例如,逻辑高信号或CAN总线兼容信号)可以激活指示器(例如机动车辆2的仪表板中的灯)并且以这种方式通知机动车辆2驾驶员至少一个轮速传感器6可能由于过大的大气湿度和/或温度而发生故障。
此外,本实施例中的控制单元12被设计为以小时捕获间隔“Timer”,在此期间轮速传感器6已经暴露于大于极限温度值TG的测量温度值Twss和/或大于极限湿度值HG的测量湿度值Hwss——也就是说,在警告信号WS获取时。控制单元12将间隔“Timer”与预定时间阈值TS(在本实施例中,300h)进行比较,并且如果间隔“Timer”大于时间阈值TS,则产生警告信号WS。在这方面,即使当测量温度值Twss小于或等于极限温度值TG和/或测量湿度值Hwss小于或等于极限湿度值HG时,也提供警告信号WS。
以这种方式,机动车辆2的驾驶员被告知轮速传感器6暴露于可能导致其使用寿命结束的临界测量温度值和/或测量大气湿度值的程度。因此,在这种情况下,警告信号WS旨在促使驾驶员访问车间。
对于这里描述的任务和功能,轮速传感器总成4和控制单元12可以显示出硬件部件和/或软件部件。
现在将通过另外参照图3来阐明测量数据记录MD的结构。
测量数据记录MD具有总周期长度T,本实施例中的总周期长度T被分成三个部分——也就是说,细分为三个相同大或长的框B1至B3。
在这种情况下,第一框B1被保留用于轮速值Rwss、第二框B2用于测量温度值Twss、并且第三框B3用于测量湿度值Hwss。因此,在本实施例中,首先传输第一框B1、然后传输第二框B2、并且最后传输第三框B3。
框B1至B3中的每个具有框周期长度t,该框周期长度t对于所有框B1至B3而言同样大或长。每个框B1至B3通过分离间隔t/2相邻。在本实施例中,分离间隔t/2的持续时间或长度等于框周期长度t的一半。换句话说,对于总周期长度T,它认为:
T=t+t/2+t+t/2+t+t/2=9t/2
此外,本实施例中的测量数据记录MD表现出零电平P0、第一电平P1和第二电平P2。
在本实施例中,已经将7mA的电流值分配给零电平P0,而将28mA的电流值分配给第一电平P1,并且将14mA的电流值分配给第二电平P2。
在相应的分离间隔t/2期间,信号电平下降到零电平P0,操作能力由7mA的预定电流值发信号通知。换句话说,0mA的电流值被评估为故障情况。
如果捕获了旋转轮,则第一框B1中的信号电平位于第一电平P1的值。
另一方面,如果测量温度值Twss大于极限温度值TG,则第二框B2中的信号电平位于第二电平P2的值。
另一方面,如果测量湿度值Hwss大于极限湿度值HG,则第三框B3中的信号电平位于第二电平P2的值。
通过选择不同的电平,特别是避免了旋转轮的错误捕获。
现在将另外参照图4。
图4示出了当捕获旋转轮但测量温度值Twss等于或小于极限温度值TG并且测量湿度值Hwss等于或小于极限湿度值HG时的测量数据记录MD。
因此,在第一框B1中的信号电平位于第一电平P1,而在第二框B2和第三框B3中,信号电平位于零电平P0。
现在将另外参照图5。
图5示出了当没有捕获旋转轮并且测量温度值Twss等于或小于极限温度值TG并且测量湿度值Hwss等于或小于极限湿度值HG时的测量数据记录MD。
因此,在第一框B1中的信号电平位于第二电平P2,并且在第二框B2以及第三框B3中的信号电平位于零电平P0。
现在将另外参照图6阐明测量数据记录MD的第二实施例。
根据第二实施例的测量数据记录MD与根据第一实施例的测量数据记录MD的不同之处在于一事实,即测量温度值Twss和测量湿度值Hwss是曼彻斯特编码的,例如根据IEEE802.3。
因此,第一框B1保持不变——也就是说,如果捕获旋转轮,则第一框B1中的信号电平位于第一电平P1的值。
另一方面,在第二框B2和第三框B3中,信号电平确实保持在第二电平P2的值,尽管在每种情况下都缩短了t/2的间隔。相反地,第二电平P2的值处的信号电平的部分沿着时间轴以这样的方式布置,即相应的下降沿位于第二框B2或第三框B3的中间(例如,在第二框B2中的t+t/2+t/2处,以及在第三框B3中的t+t/2+t/2+t/2+t/2+t/2处)。
换句话说,图6示出了当捕获旋转轮、测量温度值Twss小于极限温度值TG、并且测量湿度值Hwss小于极限湿度值HG时的测量数据记录MD。
另一方面,图7示出了当捕获旋转轮、测量温度值Twss等于或大于极限温度值TG、并且测量湿度值Hwss等于或大于极限湿度值HG时的测量数据记录MD。
因此,第一框B1不变,而第二电平P2的值所在的信号电平的部分沿时间轴以这样的方式布置,即相应的上升沿位于第二框或第三框B3的中间(例如,在第二框B2中的t+t/2+t/2处,并且在第三框t+t/2+t/2+t/2+t/2+t/2处)。
在操作中,轮速传感器总成4利用轮速传感器捕获旋转轮、利用温度传感器8捕获测量温度值Twss、并且利用湿度传感器10捕获测量湿度值Hwss。
然后,轮速传感器总成4产生具有用于旋转轮的轮速值Rwss、具有测量温度值Twss和测量湿度值Hwss的测量数据记录MD。
如已经描述的那样,在这方面第一电平P1被分配给轮速值Rwss,并且第二电平P2被分配给测量温度值Twss以及被分配给测量湿度值Hwss,第一电平P1高于第二电平P2。如同已经描述的,以这种方式产生的测量数据记录MD显示出用于轮速值Rwss的第一框B1、用于测量温度值Twss的第二框B2、以及用于测量湿度值Hwss的第三框B3。
可选地,如已经描述的,本发明可以提供的是,至少测量温度值Twss和测量湿度值Hwss是曼彻斯特编码的。
然后,测量数据记录MD通过机动车辆2的CAN总线传输到控制单元12。该控制单元12从测量数据记录MD中提取轮速值Rwss、测量温度值Twss、和测量湿度值Hwss。此外,控制单元12将测量温度值Twss与极限温度值TG进行比较,并且将测量湿度值Hwss与极限湿度值HG进行比较,并且如果测量温度值Twss大于极限温度值TG和/或测量湿度值Hwss大于极限湿度值HG,则产生警告信号WS。警告信号WS可以触发机动车辆2的仪表板中的警告灯的激活。
另外,控制单元12捕获轮速传感器6已经暴露于大于极限温度值TG的测量温度值Twss和/或大于极限湿度值HG的测量湿度值Hwss(也就是说,当警告信号WS获取时)期间的间隔“Timer”。将间隔“Timer”与时间阈值TS进行比较。当间隔“Timer”大于时间阈值TS时也产生警告信号WS。再次,警告信号WS可以导致机动车辆2的仪表板中的警告灯的激活。因此,捕获轮速传感器6已经暴露于这样的温度和/或大气湿度的时间,并且适时产生警告信号WS,以便促使驾驶员访问车间。在这种情况下,警告信号WS被永久地提供——也就是说,即使当测量温度值Twss小于或等于极限温度值TG和/或测量湿度值Hwss小于或等于极限湿度值HG时。
以这种方式,可以适当地预先警告机动车辆2的驾驶员。
根据本实施例的方法的各个步骤的顺序也可以不同。例如,可以互换各个步骤或各组步骤的顺序,或者可以并行或同时执行若干步骤或若干组步骤。
附图标记列表
2 机动车辆
4 轮速传感器总成
6 轮速传感器
8 温度传感器
10 湿度传感器
12 控制单元
14 壳体
B1 框
B2 框
B3 框
HG 极限湿度值
Hwss 测量湿度值
MD 测量数据记录
P0 零电平
P1 电平
P2 电平
Rwss 轮速值
t 框周期长度
t/2 分离间隔
T 总周期长度
TG 极限温度值
Timer 间隔
TS 时间阈值
Twss 测量温度值
WS 警告信号
Claims (22)
1.一种用于操作机动车辆(2)的方法,所述机动车辆(2)具有轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)具有至少一个轮速传感器(6)、温度传感器(8)和湿度传感器(10),所述方法具有以下步骤:
-通过所述温度传感器(8)捕获表示与部件寿命相关的温度的测量温度值(Twss),
-通过所述湿度传感器(10)捕获表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值(Hwss),
-将所述测量温度值(Twss)与极限温度值(TG)进行比较,
-将所述测量湿度值(Hwss)与极限湿度值(HG)进行比较,并且
-如果所述测量温度值(Twss)大于所述极限温度值(TG)和/或所述测量湿度值(Hwss)大于所述极限湿度值(HG),则产生警告信号(WS)。
2.如权利要求1所述的方法,所述方法具有以下步骤:
-捕获所述警告信号(WS)获取期间的间隔(“Timer”),
-将所述间隔(“Timer”)与时间阈值(TS)进行比较,并且
-如果所述间隔(“Timer”)大于所述时间阈值(TS),则永久地提供所述警告信号(WS)。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述轮速传感器总成(4)提供测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)具有表示所述机动车辆(2)的旋转轮的轮速值(Rwss),具有所述测量温度值(Twss)和所述测量湿度值(Hwss)。
4.如权利要求3所述的方法,其中第一电平(P1)被分配给所述轮速值(Rwss),并且第二电平(P2)被分配给所述测量温度值(Twss)以及被分配给所述测量湿度值(Hwss),所述第一电平(P1)和所述第二电平(P2)是不同的。
5.如权利要求3或4所述的方法,其中所述测量数据记录(MD)显示出用于所述轮速值(Rwss)的第一框(B1)、用于所述测量温度值(Twss)的第二框(B2)、和用于所述测量湿度值(Hwss)的第三框(B3)。
6.如权利要求5所述的方法,其中至少所述测量温度值(Twss)和所述测量湿度值(Hwss)是曼彻斯特编码的。
7.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品被设计用于执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.一种用于机动车辆(2)的控制单元(12),所述控制单元(12)特别是ABS/EPS控制单元,所述机动车辆(2)具有轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)具有至少一个轮速传感器(6)、温度传感器(8)和湿度传感器(10),所述控制单元(12)被设计为通过所述温度传感器(8)捕获表示与部件寿命相关的温度的测量温度值(Twss)、通过所述湿度传感器(10)捕获表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值(Hwss)、将所述测量温度值(Twss)与极限温度值(TG)进行比较、并且将所述测量湿度值(Hwss)与极限湿度值(HG)进行比较、并且如果所述测量温度值(Twss)大于所述极限温度值(TG)和/或所述测量湿度值(Hwss)大于所述极限湿度值(HG),则产生警告信号(WS)。
9.如权利要求8所述的控制单元(12),所述控制单元(12)被设计为捕获所述警告信号(WS)获取期间的间隔(“Timer”)、将所述间隔(“Timer”)与时间阈值(TS)进行比较、并且如果所述间隔(“Timer”)大于所述时间阈值(TS),则永久地提供所述警告信号(WS)。
10.如权利要求8或9所述的控制单元(12),所述控制单元(12)被设计为读入和评估测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)具有表示所述机动车辆(2)的旋转轮的轮速值(Rwss),具有所述测量温度值(Twss)和所述测量湿度值(Hwss)。
11.如权利要求10所述的控制单元(12),其中第一电平(P1)被分配给所述轮速值(Rwss),并且第二电平(P2)被分配给所述测量温度值(Twss)以及被分配给所述测量湿度值(Hwss),所述第一电平(P1)和所述第二电平(P2)是不同的。
12.如权利要求10或11所述的控制单元(12),其中所述测量数据记录(MD)显示出用于所述轮速值(Rwss)的第一框(B1)、用于所述测量温度值(Twss)的第二框(B2)、和用于所述测量湿度值(Hwss)的第三框(B3)。
13.如权利要求12所述的控制单元(12),所述控制单元(12)被设计为读入并且评估至少一个曼彻斯特编码的测量温度值(Twss)和测量湿度值(Hwss)。
14.一种轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)具有轮速传感器(6)、温度传感器(8)和湿度传感器(10),所述轮速传感器总成(4)被设计为提供测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)具有表示机动车辆(2)的旋转轮的轮速值(Rwss)、具有表示与部件寿命相关的温度的测量温度值(Twss)、以及具有表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值(Hwss)。
15.如权利要求14所述的轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)被设计为将第一电平(P1)分配给所述轮速值(Rwss)并且将第二电平(P2)分配给所述测量温度值(Twss)以及分配给所述测量湿度值(Hwss),所述第一电平(P1)和所述第二电平(P2)是不同的。
16.如权利要求14或15所述的轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)被设计为提供测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)显示出用于所述轮速值(Rwss)的第一框(B1)、用于所述测量温度值(Twss)的第二框(B2)、和用于所述测量湿度值(Hwss)的第三框(B3)。
17.如权利要求16所述的轮速传感器总成(4),所述轮速传感器总成(4)被设计为提供至少一个曼彻斯特编码的测量温度值(Twss)和测量湿度值(Hwss)。
18.一种机动车辆(2),所述机动车辆(2)具有如权利要求8至13中任一项所述的控制单元(12)和/或具有如权利要求14至17中任一项所述的轮速传感器总成(4)。
19.一种测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)具有表示机动车辆(2)的旋转轮的轮速值(Rwss)、具有表示与部件寿命相关的温度的测量温度值(Twss)、以及具有表示与部件寿命相关的大气湿度的测量湿度值(Hwss)。
20.如权利要求19所述的测量数据记录(MD),其中第一电平(P1)被分配给所述轮速值(Rwss),并且第二电平(P2)被分配给所述测量温度值(Twss)以及被分配给所述测量湿度值(Hwss),所述第一电平(P1)和所述第二电平(P2)是不同的。
21.如权利要求19或20所述的测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)显示出用于所述轮速值(Rwss)的第一框(B1)、用于所述测量温度值(Twss)的第二框(B2)、和用于所述测量湿度值(Hwss)的第三框(B3)。
22.如权利要求21所述的测量数据记录(MD),所述测量数据记录(MD)显示出至少一个曼彻斯特编码的测量温度值(Twss)和测量湿度值(Hwss)。
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