CN207790353U - 电力指示系统和车辆系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种车辆系统和电力指示系统。该车辆系统包括电池和电力指示系统。该电力指示系统包括外部指示器，所述外部指示器在车辆外表面上可视，所述外部指示器显示电池状态。该电力指示系统包括传感器，所述传感器感测电池状态，以及处理器，所述处理器接收来自传感器的指示电池状态的第一信号。该处理器响应第一信号，控制外部指示器可视化地显示电池状态。

Description

电力指示系统和车辆系统
技术领域
本实用新型总体涉及电动车辆。
背景技术
随着社会越来越关注碳排放与可持续/可再生能源，电动车辆越来越受欢迎。电动车辆使用存储在一个或多个电池中的电力来运行。在运行过程中，可控地释放存储的电能以驱动电动机。电动机将电能转化为机械能，该机械能驱动车辆。由于电动车辆变得更加普遍，其配套基础设施继续增长。例如，带有为电动车辆电池充电的电连接器的充电站被建造。这些充电站可以被设置在商店、传统的加油站、感兴趣的场所(例如，博物馆、公园)、处理违章停靠处(meter maid)等。对电动车辆电池充电的过程可能是耗时的，这可以让驾驶员和乘客到临近的便利店买东西、在周围散步等。当驾驶员和/ 或乘客放松、购物等时，他们可能不知道何时电池充满电，或者何时电池已有足够的电量以继续旅程。
实用新型内容
以下讨论的实施方式包括电力指示系统，其使得驾驶员能够在车辆外部可视地确定电池状态(例如，充电电量、充满电所需时间)。所述电力指示系统利用外部电力指示器显示电池状态。所述外部电力指示器可以是显示器，诸如在车辆的一个车窗上的平视显示器，或者在车辆的另一部分上的独立显示器。在某些实施方式中，所述外部电力指示器可以包括一个或多个指示电池状态的灯。
根据本发明的第一方面，公开了一种车辆系统，其特征在于，所述车辆系统包括电池和电力指示系统，所述电力指示系统包括：外部指示器，所述外部指示器在车辆外表面上可视，其中所述外部指示器被设置为显示电池状态；传感器，所述传感器被设置为探测所述电池状态；以及处理器，所述处理器被设置为接收来自所述传感器的指示所述电池状态的第一信号，并且响应于所述第一信号来控制所述外部指示器以可视化地显示所述电池状态。
在一些实施方式中，所述外部指示器为显示器。
在一些实施方式中，所述外部指示器在至少一个后视镜上。
在一些实施方式中，所述外部指示器环绕所述车辆上的外部充电接口。
在一些实施方式中，所述外部指示器使用颜色、图像和符号中的至少一种来显示信息。
在一些实施方式中，所述外部指示器显示计时器，所述计时器指示至充满电和充至期望电量水平中的至少一个的剩余时间。
在一些实施方式中，所述车辆系统包括发射器，所述发射器被设置为发送第二信号至远端电子设备，其中所述第二信号指示所述电池状态。
在一些实施方式中，所述远端电子设备为遥控钥匙。
在一些实施方式中，所述远端电子设备为手机。
在一些实施方式中，所述外部指示器为位于至少一个窗户上的平视显示系统上。
在一些实施方式中，所述处理器被设置为当所述电池电量达到阈值水平时停止电力传输，并且其中所述阈值水平小于满电池电量。
根据本发明的第二方面，公开了一种电力指示系统，其特征在于，所述电力指示系统包括：外部指示器，所述外部指示器中车辆外表面上可视，其中所述外部指示器被设置为显示电池状态；传感器，所述传感器被设置为探测电池电量；以及处理器，所述处理器被设置为接收来自所述传感器的指示所述电池电量的第一信号，并且响应于所述第一信号来控制所述外部指示器以可视化地显示所述电池状态。
在一些实施方式中，所述外部指示器为显示器。
在一些实施方式中，所述外部指示器与门把手连接。
在一些实施方式中，所述外部指示器使用颜色、图像和符号中的至少一种来显示信息。
在一些实施方式中，所述外部指示器显示计时器，所述计时器指示至充满电和充至期望电量水平中的至少一个的剩余时间。
在一些实施方式中，所述电力指示系统包括发射器，所述发射器被设置为发送第二信号至远端电子设备，其中所述第二信号指示所述电池状态。
在一些实施方式中，所述远端电子设备为遥控钥匙。
在一些实施方式中，所述远端电子设备为手机。
在一些实施方式中，所述外部指示器为位于至少一个窗户上的平视显示系统。
附图说明
参考附图阅读下面的详细说明，将会更好地理解本实用新型的各种特征、方面和优点，在所有的附图中相同的符号表示相同的部件，其中：
图1为电动车辆在充电站充电的一个实施方式的侧视图；
图2为指示电动车辆电池情况的外部指示器的一个实施例；
图3为指示电动车辆电池情况的外部指示器的一个实施方例
图4为车辆的局部视图，所述车辆具有指示电动车辆电池情况的外部指示器；以及
图5为车辆的局部视图，所述车辆具有指示电动车辆电池情况的外部指示器。
具体实施方式
以下说明了本实用新型的一个或多个具体实施方式。这些实施方式仅为本实用新型的示例。另外，为了提供这些示例实施方式的简洁描述，实际实现方式的全部特征可能不会在说明书中描述。应当理解，在任何这种实际实现方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须做出很多特定于实现方式的决定以达到开发者的特定目标，如符合系统相关和商业相关的限制，这种决定可能基于不同的实现方式而有所不同。此外，应当理解，这样的开发努力可能是复杂且耗时，但对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言是进行例行的设计、制造和生产。
图1为电动车辆10在充电站12充电的一个实施方式的侧视图。图1中示出的电动车辆10为汽车，但电动车辆这一术语可以包括汽车、卡车、摩托车、助动车、自行车、公交车等。电动车辆将电能存储在随车携带的电池或多个电池中。电动车辆运行时，电动车辆释放存储在电池中的电能以驱动电动机。电动机将电能转化为机械能，该机械能驱动车辆。随着电动机从电池中汲取电能，电池失去电力并最终无法维持电动机的运行。为了对电池重新充电，电动车辆10与电源联接，如在充电站12、家中、街道上、停车场以及其他地方。
然而，因为电动车辆包括一个大电池或多个电池，对电池的重新充电相比给使用内燃机的传统车辆加油，可能会消耗更多的时间。因此，驾驶员在车辆10做好出发准备之前会有额外的时间，使得驾驶员能够在等待时做些其他事情。例如，驾驶员可以在附近的商店购物、在临近的餐厅吃饭、在便利店买杯咖啡、运动、参观感兴趣的地方(例如，博物馆)等。在享受这些活动时，驾驶员可能会想要定期检查电池的充电进程。然而，爬进车辆和/ 或启动车辆以确定电池电量很不方便，因为驾驶员需要停止他们的活动或花费时间离开活动来检查电池状态。
图1中，电动车辆10包括能够在外部显示电池信息的电力指示系统14，从而使得驾驶员能够不用爬进和/或启动车辆来检查电池状态。例如，电力指示系统14可以提供信息，如当前电量、充满电所需时间、将电池充电至某个特定电量所需时间，或者这些的组合。这使得驾驶员和/或乘客可以快速地确定车辆10的电池状态。
电力指示系统14包括控制器15，该控制器15使用来自一个或多个传感器17的反馈控制一个或多个外部指示器16(例如，显示器18、灯22)的运行。运行时，传感器17探测电池的电量，控制器15以此确定电池电量的变化。控制器15包括一个或多个处理器19，该处理器19基于被探测到的电池的电量和/或电池电量的变化，执行存储在一个或多个存储器21中的指令。在某些实施方式中，显示器18可以是平视显示器，该平视显示器在电动车辆10的一个或多个窗户20上创建图像。图1中，左边的车辆10包括在前挡风玻璃20上的显示器18，而右边的车辆10包括在后窗20上的显示器。应当理解，当车辆10上只能看到一个显示器时，多个窗户20(例如，侧窗、后窗、天窗、顶窗、挡风玻璃，或者这些的组合)可以包括显示器18。此外，在某些实施方式中，每个窗户20可以包括多个显示器18(例如，一个显示器18显示已充电时间，一个显示器18显示电池情况，以及另一个显示器18 显示直到充满的倒计时)。
显示器18也可以设置于车辆10的除窗户以外的其他位置。例如，一个或多个显示器18可以设置于车辆10的车体上(例如，引擎盖、侧面、门、顶部、尾部/后备箱)、后视镜上等。在某些实施方式中，车辆10可以包括紧临充电接口24的显示器18。
除了在窗户20和/或车辆10其他位置上的显示器18之外，电力指示系统14可以使用灯22向驾驶员传达电池信息。类似的，这些灯22类似地由具有一个或多个处理器19的控制器15控制，该(这些)处理器执行存储在一个或多个存储器21中的指令。在某些实施方式中，灯22可以与显示器18 组合运行，也可以单独运行。灯22可以包括车辆上的传统车灯，如前灯、尾灯、刹车灯、雾灯、转向信号灯等。这些传统车灯22具有特定的颜色，如刹车灯为红色、转向信号为橙色，以及前灯为白色。然而，当电动车辆10 充电时，这些灯22可以发出不同的颜色。例如，这些灯22可以发出某种颜色以表示电池26中含有的电量。在某些实施方式中，如果电池26中电量少于最大电量的20％时，车辆10的一个或多个灯发出红色(例如，前灯、尾灯、转向信号灯可以全部发出红色)。如果电池电量介于20％到60％之间，灯发出橙色(例如，前灯、尾灯、转向信号灯全部发出橙色)。如果电池26 中电量介于60％到80％之间，灯可以发出绿色(例如，前灯、尾灯、转向信号灯全部发出绿色)。并且如果电池26中电量介于80％到100％之间，灯可以发出蓝色(例如，前灯、尾灯、转向信号灯全部发出蓝色)。与这些范围相对应的颜色可以不同，并且可以包括与其他范围对应的其他颜色。例如，如紫色、粉色、蓝绿色等颜色，可以用于代替以上所讨论的颜色或与其结合使用。对应特定颜色的范围也可以改变(例如，少于19％＝红色,20-40％＝橙色，41-60％＝黄色，61-80％＝绿色，81-100％＝蓝色)。
在某些实施方式中，灯22的强度可以根据电池电量增加或减少。例如，如果橙色表示电池电量范围为20-40％，橙色的强度随着电量接近40％而减少。在某些实施方式中可以正好相反，橙色的强度随着电量接近40％而增加。在某些实施方式中，灯22可以在充电时长亮以便于快速简单地识别电池电量，或者可以周期性地闪烁。例如，灯可以每1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10秒闪烁一下等。灯22也可以间隔地闪烁(例如，每5秒闪烁3下)。在某些实施方式中，灯22可以只在白天闪烁而在夜晚长亮，以免干扰/惊扰夜晚附近的交通。
在某些实施方式中，灯22可以具有车辆10独有的特定形状。例如，可以将灯22做成企业标识的形状(例如，Thunder Power标志)。如图1所示，左边的车辆10包括同心椭圆或同心的多个圆环28之中的灯22。在某些实施方式中，这些环28中的灯22可以全部发出相同的颜色，该颜色对应某个特定的电池电量范围。这些灯22可以随着电池电量的变化而变化。为了在范围内加以区分，环28中的灯22可以发出更强烈的颜色(例如，绿色、蓝色、橙色、黄色、红色等)显示强度。例如，环28中的所有灯22可以增加强度，或者其中的某些灯22在强度上进行变化(例如，随着电池电量在某个范围内变化，环28中的灯22可以从最外环28向最内环28增加强度，或者随着电池电量在某个范围内变化，环28中的灯22可以从最内环28向最外环28 增加强度)。
在某些实施方式中，可以点亮环28的某些环以在范围内加以区分。例如，每个环28可以代表范围内的一个百分比，随着电池充电至范围之内，控制器15逐渐地点亮更多的环28(例如，每个环可以代表5％的电量)。在其他的实施方式中，每个环28可以发出与电池电量范围相对应的某个特定的颜色(例如，最外环为蓝色而最内环为红色)。因此，电池电量可以由点亮哪些环28或发出何种颜色来确定。
如上所释，将电池26充满电需要消耗时间，并且驾驶员可能并不想等到电池完全充满才继续其旅程。无需猜测电池26充电是否充分以到达预期的目的地，电力指示系统14可以确定电池26是否具有足够的电量以到达目的地和/或还需要多少额外的电量。为此，控制器15可以通过车辆10的接口 (例如，触摸屏)和/或手持电子设备(例如，手机、手表、笔记本电脑、平板电脑等)接收来自驾驶员或乘客设定的预期目的地。控制器15然后可以与控制器15中的GPS单元通讯或以其他方式与控制器15联接以确定车辆 10的当前位置。通过使用来自GPS单元的输入，控制器15可以确定距离、到达目的地的计划驾驶时间、到达目的地所需的电池电量等。控制器15然后可以比较到达目的地所需电量与电池26的当前电量。
如果电量充足，控制器15控制显示器18和/或灯22通知驾驶员车辆10 已经做好出发准备了。例如，如果车辆10能够到达预期目的地，显示器18 可以提供文字消息(例如，“已准备好(Ready)”、“一切都准备好了(All Set To Go)”)和/或符号(例如，竖起的大拇指、笑脸、目的地图片、核对标志)。类似地，如果车辆10不能到达目的地，显示器18可以提供文字消息(例如，“充电中(Charging)”)和/或符号(例如，直到充满的倒计时、警告符号)。
灯22也可以指示车辆10是否能够到达预期目的地。例如，当车辆10 能够到达目的地时，灯22可以闪烁(例如，闪烁特定的颜色、一定的次数，或者这些的组合)、保持不变的颜色、发出与充电范围不相关的颜色(例如，紫色、粉色等)、发出复数种颜色(例如，具有不同颜色的灯22全部点亮) 等。如果车辆10不能到达目的地，灯22可以保持某种特定颜色(例如，红色)和/或闪烁特定颜色(例如，红色)直到电池26充电充分可到达预期目的地。
在某些实施方式中，直到电池26达到高于到达目的地所需阈值电量的电量时，控制器15才触发显示器18和/或灯22指示车辆10能够到达预期目的地。例如，在显示器18和/或灯22指示车辆10能够到达目的地之前，控制器15可以保持等待，直到电池电量为5％、10％、15％、20％、25％或者比到达目的地所需阈值电量更高。通过对电池26充电至高于阈值，可以获得额外的电量以为车辆10在预期之外的迟延(例如，交通拥堵、错误转向) 期间提供电力。在某些实施方式中，一旦达到期望电量，控制器15可以停止充电进程以避免产生额外的为车辆10充电的费用(例如，在远离家的地方充电时)。
车辆10也可以发送无线消息给驾驶员和/或乘客，指示电池状态、充满剩余时间、电池是否充电至足够到达想去的目的地，或者这些的组合。该消息可以包括符号、文字，或者这些的组合。为了发送消息，控制器15可与发射器30联接，发射器30能够发送消息至驾驶员和/或乘客佩戴或穿着的电子设备32(例如，手机、笔记本电脑、平板电脑、手表、电子手环、遥控钥匙)。例如，发射器30能够与手机信号塔34通信，和/或能够广播另一种类型的无线信号(例如，蓝牙、Wi-Fi、移动卫星通信、红外线)至电子设备 32。例如，驾驶员可以持有能够锁上/解锁汽车、发出/解除警报、也可接收并显示电池状态更新的遥控钥匙。遥控钥匙可以和灯22和/或显示器18一起显示电池状态。车辆10可以自动推送这些更新(例如，每秒、每10秒、每分钟、每半小时、每小时发送)至遥控钥匙。在某些实施方式中，车辆10 可以在电池26充电时自动发送更新，和/或任意时刻响应来自遥控钥匙的请求(例如，驾驶员按下遥控钥匙的按钮发送要求更新电池状态的信号)发送更新。
图2为显示器18的一个实施例，显示了电动车辆电池26的情况。如上所释，显示器18可以是平视显示器或另一种类型的显示器(例如，LED、 OLED、LCD、PLASMA等)。图2中，显示器18创建了多个条块50，代表电池26完全充电的百分数。在所示出的实施例中，有7个条块50，其中2 个条块被填充以反映电池26的当前电量。随着电池26的充电，更多的条块 50被填充以反映电池电量。尽管这里示出了7个条块50，其他的实施方式可以有不同数量的条块50(例如，3、5、10、15、20、50、100等)。
在某些实施方式中，随着电池26的充电，条块50可以变化颜色(例如，从红色变为橙色变为黄色变为绿色变为蓝色)。例如，条块50可以全部变化颜色或者其中某些条块50变化颜色。作为一个例子，最前面的两个条块50 可以为红色，接着两个为橙色，接下来一个为黄色，接着一个为绿色，最后一个为蓝色。在某些实施方式中，一旦电池26充满，整个显示器18都变成特定的颜色(例如，蓝色)。尽管这里示出了条块50，也可以包括其他可能，例如同心圆或同心椭圆；饼图符号(例如，随着电量而变化)，在显示器18 上逐渐前行的颜色梯度图像(例如，从左至右、从右至左、从顶至底、从底至顶、从中央至外围、从外围至中央)。
图3为显示器18的一个实施方式，显示电动车辆电池26的情况。图3 中，显示器18显示计时器。运行时，控制器15可以从电池26开始充电时持续地记录时间。控制器15然后发送信号至显示器18，显示器18然后作为计时器显示信息。在某些实施方式中，控制器15可以利用传感器的反馈计算电池完全充满的剩余时间。以及在某些实施方式中，无需完全充满电池26，驾驶员可以将电池26充电至某个水平使得能够行驶至下一个或多个目的地。这种情形中，控制器15可以计算直到电池26具有行驶至那些目的地的足够电量的剩余时间。在另一些实施方式中，显示器18可以显示多个计时器以协助驾驶员(例如，电池26充满的计时器、电池26充电至特定水平的计时器，和/或指示电池26充电时间的计时器)。
图4为具有显示器18或灯22的电动车辆10的局部视图。如上所释，显示器18或灯22可以置于车辆10外表面的各个位置。例如，显示器18或灯22可以放置于车辆10的一侧上紧临充电接口24。在这个位置，显示器 18可以在对电池26充电之前、之中、之后向驾驶员提供快速简单的电池状态参考。例如，驾驶员可以在将充电接口24连接至电源之前检查电池状态，也可以在将充电接口24与电源断开连接时检查电池状态。图4中的显示器 18可以与车辆10的外表面或者外表面中的孔的边缘连接。在某些实施方式中，可以在车辆10外部放置按钮60，该按钮可以激活显示器18或灯22从而可使显示器18或灯22不是一直打开。在某些实施方式中，控制器15可以与运动传感器62结合。运行时，控制器15激活显示器18和/或灯22，以响应运动传感器62探测到运动所发出的信号。
图5为显示器或灯22的一种实施方式，指示电动车辆电池26的情况。如上所释，显示器18和/或灯22可以置于车辆10外表面的各种位置。图5 中，显示器18或灯22可以放置在门把手70上面或紧挨着门把手70。在某些实施方式中，门把手70可以是驾驶员一侧的门把手70。在这个位置，显示器18或灯22可以使驾驶员在进入车辆10、启动车辆10、连接充电接口 24至电源、和/或断开充电接口24与电源的连接之前快速确定电池26的电量。在某些实施方式中，显示器18或灯22可以通过触碰门把手70和/或拉/ 推门把手70激活。在某些实施方式中，驾驶员可以通过推或触碰按钮72激活显示器18和/或灯22。以及在某些实施方式中，控制器15可以与运动传感器74耦合。运行时，控制器15激活显示器18和/或灯22，以响应运动传感器74探测到运动所发出的信号。
此外，应当理解本实用新型公开的特征和元件的任何可行组合也被视为已公开。另外，任何时候本实用新型的实施方式中没有讨论的特征，本领域技术人员应注意到实用新型的某些实施方式可能隐含且特别地排除这些特征，从而为消极的权利要求限制提供支持。
通过已经描述的几个实施方式，本领域技术人员应当意识到，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以使用各种修改、替代方法，以及等同手段。此外，并未说明许多众所周知的过程和元件，以避免对本实用新型产生不必要的模糊。因此，以上说明不应被作为对本实用新型范围的限制。
在提供数值的范围时，应当理解每一个在该范围的上限和下限之间的中间值也被具体地公开，直至下限单位的十分之一处，上下文中清楚说明的除外。本实用新型包含每一个在任何所述值或所述范围内的插入值与任何其他所述的或所述范围内插入值之间的每一个较小范围。这些较小范围的上下限可以独立地包括于或排除于该范围，并且该较小范围包括的每一个范围，无论是任意一个、两个都不或两个都是的界限，均包含于本实用新型之中，但在所述范围内特别排除的除外。当所述范围包括一个或两个界限时，排除了任意一个或两个包括这些界限的范围也包括在内。
在本说明书以及附后的权利要求中所使用的，单数形式“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文清楚地说明。这样，例如，提到“一个进程”，包括复数个此类进程，以及提到“该设备”，包括一个或多个设备以及本领域技术人员已知的等同手段，诸如此类。
还有，在本说明书以及之后的权利要求中使用的词语“包含”、“包括”是为了列举存在的所述特征、数值、组件或步骤，但并不妨碍存在或增加一个或多个其他特征、数值、组件、步骤、行为或组合。

Claims (20)

1.一种车辆系统，其特征在于，所述车辆系统包括：
电池；
电力指示系统，所述电力指示系统包括：
外部指示器，所述外部指示器在车辆外表面上可视，其中所述外部指示器被设置为显示电池状态；
传感器，所述传感器被设置为探测所述电池状态；以及
处理器，所述处理器被设置为接收来自所述传感器的指示所述电池状态的第一信号，并且响应于所述第一信号来控制所述外部指示器以可视化地显示所述电池状态。
2.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器为显示器。
3.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器在至少一个后视镜上。
4.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器环绕所述车辆上的外部充电接口。
5.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器使用颜色、图像和符号中的至少一种来显示信息。
6.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器显示计时器，所述计时器指示至充满电和充至期望电量水平中的至少一个的剩余时间。
7.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述车辆系统包括发射器，所述发射器被设置为发送第二信号至远端电子设备，其中所述第二信号指示所述电池状态。
8.根据权利要求7所述的车辆系统，其特征在于，所述远端电子设备为遥控钥匙。
9.根据权利要求7所述的车辆系统，其特征在于，所述远端电子设备为手机。
10.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述外部指示器为位于至少一个窗户上的平视显示系统上。
11.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述处理器被设置为当所述电池电量达到阈值水平时停止电力传输，并且其中所述阈值水平小于满电池电量。
12.一种电力指示系统，其特征在于，所述电力指示系统包括：
外部指示器，所述外部指示器中车辆外表面上可视，其中所述外部指示器被设置为显示电池状态；
传感器，所述传感器被设置为探测电池电量；以及
处理器，所述处理器被设置为接收来自所述传感器的指示所述电池电量的第一信号，并且响应于所述第一信号来控制所述外部指示器以可视化地显示所述电池状态。
13.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述外部指示器为显示器。
14.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述外部指示器与门把手连接。
15.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述外部指示器使用颜色、图像和符号中的至少一种来显示信息。
16.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述外部指示器显示计时器，所述计时器指示至充满电和充至期望电量水平中的至少一个的剩余时间。
17.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述电力指示系统包括发射器，所述发射器被设置为发送第二信号至远端电子设备，其中所述第二信号指示所述电池状态。
18.根据权利要求17所述的电力指示系统，其特征在于，所述远端电子设备为遥控钥匙。
19.根据权利要求17所述的电力指示系统，其特征在于，所述远端电子设备为手机。
20.根据权利要求12所述的电力指示系统，其特征在于，所述外部指示器为位于至少一个窗户上的平视显示系统。
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