CN115680398B - 一种隐藏式车门把手总成、控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种隐藏式车门把手总成，包括外拉手手柄、外拉手底座、外拉手转臂和感测元件，所述外拉手手柄安装于所述外拉手底座的外侧，所述外拉手转臂和所述感测元件安装于所述外拉手底座的内侧，所述外拉手手柄与所述外拉手转臂连接，且所述外拉手手柄运动时能够带动所述外拉手转臂转动，所述感测元件设于所述外拉手转臂的附近，能够感测所述外拉手转臂的转动角度，当所述感测元件感测到所述外拉手转臂转动至预定范围时发送车门解锁信号。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种隐藏式车门把手总成、控制系统及控制方法。
背景技术
目前常见的隐藏式的车门外拉手主要通过机械结构解锁车门，如拉线解锁或微动开关电信号解锁等，此类机械结构的传动机构比较复杂，体积大，占用布置空间。若使用基于微动开关电信号的机械结构解锁车门，还需要设置单独的传动机构触碰微动开关，机构更为复杂，精度要求高，易产生误开启或无法开启的情况。另外，此类机械结构的传动机构在解锁车门时往往伴随着机械传动，开门手感差，影响用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种科技感强、开门手感好的隐藏式车门把手总成。
本发明提供的隐藏式车门把手总成，包括外拉手手柄、外拉手底座、外拉手转臂、外拉手执行器和感测元件，所述外拉手手柄安装于所述外拉手底座的外侧，所述外拉手转臂和所述感测元件安装于所述外拉手底座的内侧，所述外拉手手柄与所述外拉手转臂连接，且所述外拉手手柄运动时能够带动所述外拉手转臂转动，所述感测元件设于所述外拉手转臂的附近，能够感测所述外拉手转臂的转动角度，当所述感测元件感测到所述外拉手转臂转动至预定范围时发送车门解锁信号，所述外拉手执行器安装于所述外拉手底座的内侧，且与所述外拉手转臂传动连接，所述外拉手转臂能够在所述外拉手执行器的驱动下旋转，带动所述外拉手手柄运动至一预开启位置，所述外拉手手柄运动时的旋转轴与所述外拉手转臂转动时的旋转轴相互垂直。
进一步地，所述感测元件为霍尔开关，所述外拉手转臂上设有感测磁铁，所述霍尔开关在感测到所述感应磁铁的磁场强度达到设定阈值时控制车门解锁。
进一步地，所述隐藏式车门把手总成还包括外拉手轴销，所述外拉手轴销沿上下方向插设于所述外拉手手柄的销孔内，所述外拉手手柄通过所述外拉手轴销可转动地固定于所述外拉手底座上，所述外拉手轴销为所述外拉手手柄运动时的旋转轴。
进一步地，所述外拉手手柄包括旋转连接部和旋转连接臂，所述旋转连接臂由所述外拉手手柄的内侧向所述外拉手转臂延伸而得，所述旋转连接部设置于所述旋转连接臂靠近所述外拉手转臂的一端，所述旋转连接部具有一球面，所述外拉手手柄通过所述旋转连接部与所述外拉手转臂可转动连接。
进一步地，所述外拉手转臂包括第一转臂，所述外拉手手柄可转动连接于所述第一转臂上，所述第一转臂通过第一转轴固定于所述外拉手底座上，其转动方向与所述外拉手手柄的转动方向垂直，所述第一转轴为所述外拉手转臂转动时的旋转轴。
进一步地，所述第一转臂上设有旋转连接孔，所述旋转连接部容置于所述旋转连接孔内且能够在所述旋转连接孔内滑动，所述旋转连接部能够在所述外拉手手柄外开或内收时在所述旋转连接孔内移动，带动所述第一转臂旋转。
进一步地，所述外拉手转臂还包括第二转臂，所述第二转臂固定于所述第一转臂上且能够与所述第一转臂一同旋转，所述第二转臂与设置于所述外拉手底座上的阻尼器啮合，为所述外拉手手柄提供回程阻尼。
进一步地，所述外拉手执行器包括电机、蜗轮蜗杆和推杆，所述电机用于驱动所述蜗轮蜗杆，所述推杆与所述蜗轮蜗杆传动连接，所述外拉手执行器通过所述推杆与所述外拉手转臂传动连接，所述推杆能够在所述蜗轮蜗杆的带动下驱动所述外拉手转臂旋转，带动所述外拉手手柄运动至一预开启位置。
进一步地，本发明还包括一种隐藏式车门把手总成控制系统，包括前述的隐藏式车门把手总成，其还包括：车门控制器和汽车中控，所述车门控制器与所述汽车中控和所述感测元件信号连接，所述汽车中控用于在接收到解除保险信号时解除车门保险，所述车门控制器用于在车门保险解除后接收车门解锁信号，且能够在接收到所述车门解锁信号时解锁车门。
进一步地，所述车门控制器还能够通过其接收所述车门解锁信号的间隔和次数判断所述车门解锁信号是否为误操作，并在确认所述车门解锁信号为误操作时不解锁车门。
进一步地，其还包括遥控终端，所述遥控终端包括汽车遥控钥匙和/或手机app，所述遥控终端用于向所述汽车中控发送所述解除保险信号。
进一步地，本发明还包括一种隐藏式车门把手总成控制方法，：其用于控制前述的隐藏式车门把手总成控制系统，其包括以下步骤：
汽车中控接收解除保险信号，解除车门保险；
车门控制器控制外拉手手柄开启至预开启位置；
外拉手手柄从预开启位置被打开至开启位置；
感测元件向车门控制器发送车门解锁信号；
车门控制器接收到车门解锁信号，解锁车门。
本发明中的外拉手手柄和外拉手转臂结构精简、传动简单，在减轻隐藏式车门把手总体重量的同时，降低了成本。另外，本发明中的外拉手执行器使用霍尔电机，能够通过读取蜗轮蜗杆的行程读取外拉手转臂的位置，可开发出适用于多种应用场合的使用情景和对应控制模式。
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他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的隐藏式车门把手总成的主视图。
图2为本发明中的隐藏式车门把手总成的后视图。
图3为本发明中的隐藏式车门把手总成的爆炸图。
图4为本发明中的隐藏式车门把手总成的预开启位置和解锁位置的示意图。
图5为本发明中的部分结构的放大示意图，图中主要示出外拉手执行器的具体结构。
图6为本发明提供的隐藏式车门把手总成控制方法的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1至图5，本发明的隐藏式车门把手总成设置于车门加强板上，其包括外拉手手柄1、外拉手底座2、外拉手转臂3、外拉手执行器4、感测元件5和外拉手轴销8，外拉手手柄1安装于外拉手底座2外侧所设的凹槽内，其外表面与车门外表面平齐，使外拉手手柄1成为隐藏式车门拉手。外拉手转臂3、外拉手执行器4和感测元件5安装于外拉手底座2的内侧，外拉手底座2安装于车门加强板上，外拉手轴销8沿上下方向插设于外拉手手柄1后部所设的销孔内，外拉手轴销8上设有帮助外拉手手柄1在拉开后回位的回位弹簧，外拉手手柄1通过外拉手轴销8固定于外拉手底座2上，外拉手手柄1能够在其外开或内收时绕外拉手轴销8旋转，外拉手轴销8为外拉手手柄1运动时的旋转轴。在本实施例中，复数个公差调节器7安装于外拉手底座2的边沿，其用于将隐藏式车门把手总成安装于车门加强板上，公差调节器7为圆柱状的塑料件，其内设置有用于与设置于车门加强板外板上的焊接螺母配合的螺纹结构，在装配本发明的隐藏式车门把手总成时，能够通过调整该焊接螺母与该螺纹结构之间的螺纹配合情况，进一步调整其与车门加强板外板之间的间隙面差。
进一步地，外拉手手柄1包括旋转连接部11和旋转连接臂12，旋转连接臂12由外拉手手柄1后部的内侧向外拉手转臂3延伸而得，旋转连接部11设置于旋转连接臂12靠近外拉手转臂3的一端，外拉手手柄1通过旋转连接部11与所述外拉手转臂3可转动连接，外拉手手柄1能够在外拉手转臂3顺时针旋转时外开或在外拉手转臂3逆时针旋转时内收。
具体地，外拉手手柄1包括较细长的握把和较粗的端部，旋转连接部11以及旋转连接臂12位于端部的后方，在本实施例中，旋转连接部11为固定于外拉手手柄1的端部一侧的圆形钢珠，使旋转连接部11具有一球面，旋转连接臂12为向车内方向延伸的同时还向下延伸的连接臂，旋转连接部11设置于其末端，外拉手手柄1在以外拉手轴销8为轴旋转打开时，旋转连接臂12末端的旋转连接部11相对外拉手轴销8偏心旋转。
进一步地，本发明中的外拉手转臂3包括第一转臂31和第二转臂33，外拉手手柄1可转动连接于第一转臂31的外侧，第一转臂31通过第一转轴32固定于外拉手底座2上，第一转轴32与外拉手轴销8垂直，第二转臂33设于第一转臂31后侧的上部且与第一转臂31一体成型，第二转臂33与设置于外拉手底座2上的阻尼器啮合。
具体地，第一转臂31为上端较窄下端较宽的扇形结构，其旋转中心为设置于其上端的第一转轴32，第一转臂31能够绕第一转轴32顺时针旋转或逆时针旋转，也就是说，第一转轴32为外拉手转臂3转动时的旋转轴，第一转轴32与外拉手轴销8相互垂直，而第一转臂31还能够在外拉手执行器4的驱动下绕第一转轴32顺时针旋转或逆时针旋转，第一转臂31的下部设置有感应磁铁6，感应磁铁6用于释放磁场，也就是说，当第一转臂31顺时针旋转时，感应磁铁6随之顺时针移动，其释放的磁场也顺时针移动；第二转臂33固定于第一转臂31的逆时针侧且能够随着第一转臂31一同旋转，外拉手底座2上还设置有阻尼器，阻尼器用于在用户握持外拉手手柄1外开打开车门后，为外拉手手柄1回弹提供回程阻尼，降低外拉手手柄1的回位速度，改善其回弹过程中产生的手感和冲击音。
进一步地，外拉手转臂3上还设有用于容置旋转连接部11的旋转连接孔34，旋转连接孔34为开设于第一转臂31上的凹槽或通孔，旋转连接部11容置于旋转连接孔34内且能够在所述旋转连接孔34内滑动，旋转连接部11能够在外拉手手柄1外开时通过推动旋转连接孔34带动第一转臂31顺时针旋转，旋转连接部11还能够在外拉手手柄1内收时通过推动旋转连接孔34带动第一转臂31逆时针旋转。当外拉手手柄1外开或内收时，旋转连接部11在旋转连接孔34内以与外拉手手柄1的运动方向相对垂直的方向移动，与旋转连接孔34形成球窝配合，带动外拉手转臂3顺时针旋转或逆时针旋转。类似地，当外拉手转臂3顺时针旋转或逆时针旋转时，旋转连接孔34带动旋转连接部11以与外拉手转臂3的运动方向相对垂直的方向移动，带动外拉手手柄1外开或内收。本发明中的外拉手手柄1和外拉手转臂3结构精简、传动简单，在减轻隐藏式车门把手总体重量的同时，有效降低了成本。
进一步地，本发明的隐藏式车门把手总成还包括感测元件5，其固定于外拉手底座2的内侧并位于外拉手转臂3的顺时针侧，感应磁铁6能够在第一转臂31顺时针旋转时进入感测元件5的感应范围。感测元件5将感测到的磁场强度作为判断是否发送车门解锁信号的标准，当感测元件5检测到磁场强度大于设定的阈值时，则发送车门解锁信号，且不论感测元件5是否发送车门解锁信号，感测元件5始终能够检测感应磁铁6的磁场强度及其变化。当第一转臂31顺时针旋转时，感应磁铁6逐渐向感测元件5靠近，感测元件5能够检测到磁场强度逐渐增大及其增幅，而当第一转臂31逆时针旋转时，感应磁铁6逐渐远离感测元件5，感测元件5也能够检测到磁场强度逐渐减小及其减幅。由于感测元件5发送车门解锁信号时所需的磁场强度阈值为设定值，因此可以通过调整该设定值，调整用户拉动外拉手手柄1所需的开度，以达到调整开门手感的目的。本发明中的隐藏式车门把手总成通过感测元件5以磁感应的原理向汽车中控发送车门解锁信号，没有机械传动结构所具有的按压突变力，操作手感佳，科技感极强。
请着重参阅图5，进一步地，外拉手执行器4包括电机41、蜗轮蜗杆42和推杆43，电机41用于驱动蜗轮蜗杆42，推杆43与蜗轮蜗杆42传动连接，外拉手执行器4通过推杆43与外拉手转臂3传动连接，推杆43能够在蜗轮蜗杆42的带动下驱动外拉手转臂3旋转。
具体地，外拉手执行器4用于将外拉手手柄1打开至预开启位置。预开启位置为汽车解除保险后车门解锁前，外拉手手柄1所需预先外开至的较为舒适的位置，用户能够在该位置较为便利地拉动外拉手手柄1以解锁和/或开启车门。当外拉手手柄1需打开至预开启位置时，电机41驱动蜗轮蜗杆42，推杆43在蜗轮蜗杆42的带动下驱动外拉手转臂3顺时针旋转。在本实施例中，电机41为霍尔电机，其用于通过霍尔计数检测并反馈蜗轮蜗杆42的行程，易于理解地，霍尔电机能够记录其自身的做功情况，霍尔电机驱动蜗轮蜗杆42，则霍尔电机能够记录其驱动蜗轮蜗杆42时的行程，又由于推杆43与蜗轮蜗杆42传动连接，电机41得以记录第一转臂31在推杆43的推动下旋转至任意位置时，电机41对应的做功情况。另外，霍尔电机所记录的蜗轮蜗杆42的行程还能够用于反馈外拉手执行器4的运行状况是否健康，例如：若霍尔电机多次驱动蜗轮蜗杆42后，蜗轮蜗杆42的行程仍未增加，则表明推杆43推不动第一转臂31，判断此时为需要破冰的工况，需执行破冰。
在本发明的另一实施例中，外拉手底座2上还设有用于安装机械锁芯和外开拉线的安装槽，机械锁芯用于解锁车门，外开拉线用于拉动棘爪。机械锁芯和外开拉线能够在整车馈电或出现意外时，提供一个以传统的机械解锁方式强行打开车门门锁的手段，一方面提升了零部件的平台化程度，另一方面也提升了意外发生时车门的安全性。
进一步地，本发明还包括一种隐藏式车门把手总成控制系统，其包括前述的隐藏式车门把手总成，其还包括车门控制器DCU和汽车中控，汽车中控用于在接收到解除保险信号时控制解除车门保险，车门控制器DCU能够在获取到车门解锁信号时解锁车门。
进一步地，车门控制器DCU还能够通过对比其短时间内接收车门解锁信号的间隔和次数判断车门解锁信号是否为误操作，在间隔时间太短或次数太多时判断车门解锁信号为误操作，并在确认车门解锁信号为误操作时不解锁车门，也即本发明的隐藏式车门把手总成控制系统能够通过车门控制器DCU实现防误触和防玩功能。
进一步地，本发明的隐藏式车门把手总成控制系统还包括遥控终端，遥控终端包括汽车遥控钥匙和/或手机app，遥控终端用于向汽车中控发送解除保险信号。具体地，由于车门控制器DCU必须在车门保险解除后才能解锁车门，因此其与汽车中控信号连接。在本实施例中，汽车遥控钥匙和/或手机app均能够以主动操作或距离感应的形式向汽车中控发送解除保险信号。在本发明的另一实施例中，用户也能通过操作汽车中控，直接解除车门保险。
请一并参阅图6，进一步地，本发明还包括一种隐藏式车门把手总成控制方法，其用于控制前述的隐藏式车门把手总成控制系统，其包括以下步骤：
步骤S1：汽车中控接收到解除保险信号，解除车门保险；
具体地，用户使用汽车遥控钥匙和/或手机app向汽车中控发送解除保险信号，汽车中控接收解除保险信号后解除车门保险，车门控制器DCU在判断车门保险解除时开始接收车门解锁信号。
步骤S2：车门控制器控制外拉手手柄开启至预开启位置；
具体地，当车门控制器DCU判断车门保险解除时，则表明用户意图打开车门，需要将外拉手手柄1预先打开至较为舒适的预开启位置。在此过程中，车门控制器DCU控制电机41驱动蜗轮蜗杆42，推杆43在蜗轮蜗杆42的带动下驱动外拉手转臂3顺时针旋转，外拉手转臂3通过旋转连接部11带动外拉手手柄1外开至预开启位置。
步骤S3：外拉手手柄从预开启位置被打开至开启位置；
具体地，随着用户拉动外拉手手柄1从预开启位置继续外开，外拉手手柄1通过旋转连接部11带动外拉手转臂3进一步顺时针旋转，感应磁铁6能够在第一转臂31顺时针旋转时逐步进入感测元件5的感应范围；
步骤S4：感测组件向车门控制器发送车门解锁信号；
具体地，当感测元件5检测到磁场强度大于设定的阈值时，则向车门控制器DCU发送车门解锁信号，车门控制器DCU进而解锁车门。车门解锁后，电机41驱动蜗轮蜗杆42缩回，用户松开外拉手手柄1后，外拉手手柄1在回位弹簧的作用下弹回。
步骤S5：车门控制器接收到车门解锁信号，解锁车门。综上，本发明的隐藏式车门把手总成通过外拉手手柄、外拉手底座、外拉手转臂、外拉手执行器和感测元件以磁感应的原理向汽车中控发送开门信号，没有机械传动结构所具有的按压突变力且能够通过调整感测元件的磁场强度检测阈值调整解锁所需开度，操作手感佳，科技感极强。
本发明中的外拉手手柄和外拉手转臂结构精简、传动简单，在减轻隐藏式车门把手总体重量的同时，降低了成本。另外，本发明中的外拉手执行器使用霍尔电机，能够通过读取蜗轮蜗杆的行程读取外拉手转臂的位置，可开发出适用于多种应用场合的使用情景和对应控制模式。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1.一种隐藏式车门把手总成，其特征在于：其包括外拉手手柄(1)、外拉手底座(2)、外拉手转臂(3)、外拉手执行器(4)和感测元件(5)，所述外拉手手柄(1)安装于所述外拉手底座(2)的外侧，所述外拉手转臂(3)和所述感测元件(5)安装于所述外拉手底座(2)的内侧，所述外拉手手柄(1)与所述外拉手转臂(3)连接，且所述外拉手手柄(1)运动时能够带动所述外拉手转臂(3)转动，所述感测元件(5)设于所述外拉手转臂(3)的附近，能够感测所述外拉手转臂(3)的转动角度，当所述感测元件(5)感测到所述外拉手转臂(3)转动至预定范围时发送车门解锁信号，所述外拉手执行器(4)安装于所述外拉手底座(2)的内侧，且与所述外拉手转臂(3)传动连接，所述外拉手转臂(3)能够在所述外拉手执行器(4)的驱动下旋转，带动所述外拉手手柄(1)运动至一预开启位置，所述外拉手手柄(1)运动时的旋转轴与所述外拉手转臂(3)转动时的旋转轴相互垂直。
2.根据权利要求1所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述感测元件(5)为霍尔开关，所述外拉手转臂(3)上设有感应磁铁(6)，所述霍尔开关在感测到所述感应磁铁(6)的磁场强度达到设定阈值时控制车门解锁。
3.根据权利要求1所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述隐藏式车门把手总成还包括外拉手轴销(8)，所述外拉手轴销(8)沿上下方向插设于所述外拉手手柄(1)的销孔内，所述外拉手手柄(1)通过所述外拉手轴销(8)可转动地固定于所述外拉手底座(2)上，所述外拉手轴销(8)为所述外拉手手柄(1)运动时的旋转轴。
4.根据权利要求3所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述外拉手手柄(1)包括旋转连接部(11)和旋转连接臂(12)，所述旋转连接臂(12)由所述外拉手手柄(1)的内侧向所述外拉手转臂(3)延伸而得，所述旋转连接部(11)设置于所述旋转连接臂(12)靠近所述外拉手转臂(3)的一端，所述旋转连接部(11)具有一球面，所述外拉手手柄(1)通过所述旋转连接部(11)与所述外拉手转臂(3)可转动连接。
5.根据权利要求4所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述外拉手转臂(3)包括第一转臂(31)，所述外拉手手柄(1)可转动连接于所述第一转臂(31)上，所述第一转臂(31)通过第一转轴(32)固定于所述外拉手底座(2)上，其转动方向与所述外拉手手柄(1)的转动方向垂直，所述第一转轴(32)为所述外拉手转臂(3)转动时的旋转轴。
6.根据权利要求5所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述第一转臂(31)上设有旋转连接孔(34)，所述旋转连接部(11)容置于所述旋转连接孔(34)内且能够在所述旋转连接孔(34)内滑动，所述旋转连接部(11)能够在所述外拉手手柄(1)外开或内收时在所述旋转连接孔(34)内移动，带动所述第一转臂(31)旋转。
7.根据权利要求5所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述外拉手转臂(3)还包括第二转臂(33)，所述第二转臂(33)固定于所述第一转臂(31)上且能够与所述第一转臂(31)一同旋转，所述第二转臂(33)与设置于所述外拉手底座(2)上的阻尼器啮合，为所述外拉手手柄(1)提供回程阻尼。
8.根据权利要求7所述的隐藏式车门把手总成，其特征在于：所述外拉手执行器(4)包括电机(41)、蜗轮蜗杆(42)和推杆(43)，所述电机(41)用于驱动所述蜗轮蜗杆(42)，所述推杆(43)与所述蜗轮蜗杆(42)传动连接，所述外拉手执行器(4)通过所述推杆(43)与所述外拉手转臂(3)传动连接，所述推杆(43)能够在所述蜗轮蜗杆(42)的带动下驱动所述外拉手转臂(3)旋转，带动所述外拉手手柄(1)运动至一预开启位置。
9.一种隐藏式车门把手总成控制系统，其特征在于：其包括如权利要求1所述的隐藏式车门把手总成，其还包括：车门控制器和汽车中控，所述车门控制器与所述汽车中控和所述感测元件(5)信号连接，所述汽车中控用于在接收到解除保险信号时解除车门保险，所述车门控制器用于在车门保险解除后接收车门解锁信号，且能够在接收到所述车门解锁信号时解锁车门。
10.根据权利要求9所述的隐藏式车门把手总成控制系统，其特征在于：所述车门控制器还能够通过其接收所述车门解锁信号的间隔和次数判断所述车门解锁信号是否为误操作，并在确认所述车门解锁信号为误操作时不解锁车门。
11.根据权利要求9所述的隐藏式车门把手总成控制系统，其特征在于：其还包括遥控终端，所述遥控终端包括汽车遥控钥匙和/或手机app，所述遥控终端用于向所述汽车中控发送所述解除保险信号。
12.一种隐藏式车门把手总成控制方法，其特征在于：其用于控制如权利要求9-11中任一项所述的隐藏式车门把手总成控制系统，其包括以下步骤：
汽车中控接收解除保险信号，解除车门保险；
车门控制器控制外拉手手柄开启至预开启位置；
外拉手手柄从预开启位置被打开至开启位置；
感测元件向车门控制器发送车门解锁信号；
车门控制器接收到车门解锁信号，解锁车门。
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Patent Citations (2)
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