DE102015003557A1 - Method for adjusting the distance of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abstandsregelung (16) eines einen Antriebsstrang und ein mit dem Antriebsstrang koppelbares und vom Antriebsstrang abkoppelbares Antriebsaggregat aufweisenden Fahrzeugs, bei welchem zumindest die Längsdynamik des Fahrzeugs mittels einer Recheneinrichtung dieses automatisch beeinflusst wird, wobei wenn mittels einer Sensoreinrichtung (26) des Fahrzeugs ermittelt wird, dass sich das Fahrzeug einem vorausfahrenden weiteren Fahrzeug nähert, mittels der Recheneinrichtung wenigstens eine Simulation durchgeführt wird, anhand derer für einen Normalbetrieb, in welchem das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist, und für einen Segelbetrieb, in welchem das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abgekoppelt ist, jeweils ein Zeitpunkt, zu welchem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der Geschwindigkeit des vorausfahrenden weiteren Fahrzeugs voraussichtlich entspricht, und jeweils ein zu dem Zeitpunkt zwischen den Fahrzeugen voraussichtlich herrschender Abstand ermittelt werden, wobei das Fahrzeug mittels der Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem jeweiligen ermittelten Abstand automatisch im Segelbetrieb oder Normalbetrieb betrieben wird.The invention relates to a method for controlling the distance (16) of a drive train and a drive train coupled to the drive train and decoupled from the drive train having vehicle, in which at least the longitudinal dynamics of the vehicle is automatically influenced by a computing device, wherein if by means of a sensor device (26). the vehicle is determined that the vehicle is approaching a preceding vehicle, by means of the computing device at least one simulation is performed, based on which for normal operation, in which the drive unit is coupled to the drive train, and for a sailing operation, in which the drive unit from Powertrain is decoupled, each a time at which the speed of the vehicle of the speed of the vehicle ahead is expected to comply, and one at the time between the vehicles expected herrs be determined distance, wherein the vehicle is automatically operated by means of the computing device depending on the respective determined distance in sail mode or normal operation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abstandsregelung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for controlling the distance of a vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Verfahren zur Abstandsregelung eines Fahrzeugs sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Dabei umfasst das Fahrzeug ein Fahrerassistenzsystem, welches üblicherweise als Abstandsregeltempomat ausgebildet ist. Ein solcher Abstandsregeltempomat ist eine Geschwindigkeitsregelanlage, die bei der Regelung der Geschwindigkeit den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug mit einbezieht. Dies bedeutet, dass bei dem Verfahren zur Abstandsregelung zumindest die Längsdynamik des Fahrzeugs mittels einer Recheneinrichtung automatisch beeinflusst wird. Die Recheneinrichtung des Fahrzeugs wird üblicherweise auch als Steuergerät bezeichnet und dient somit zur Abstandsregelung. Unter der Beeinflussung der Längsdynamik ist zu verstehen, dass mittels der Recheneinrichtung die Beschleunigung und Verzögerung beziehungsweise ein Antriebs- und Bremsmoment des Fahrzeugs beeinflusst, insbesondere eingestellt und beispielsweise geregelt, wird, um dadurch im Rahmen der Abstandsregelung beispielsweise zu vermeiden, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden weiteren Fahrzeug einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet.Such methods for controlling the distance of a vehicle are already well known from the general state of the art. In this case, the vehicle comprises a driver assistance system, which is usually designed as a distance control. Such a cruise control is a cruise control system, which includes the distance to a preceding vehicle in the regulation of the speed. This means that in the method for distance control, at least the longitudinal dynamics of the vehicle is automatically influenced by means of a computing device. The computing device of the vehicle is usually referred to as a control unit and thus serves for distance control. By influencing the longitudinal dynamics is to be understood that by means of the computing device, the acceleration and deceleration or a driving and braking torque of the vehicle influenced, in particular adjusted and, for example, regulated, for example, to avoid in the context of distance control, that the distance between the Vehicle and the preceding vehicle further falls below a predetermined threshold.
Das Fahrzeug umfasst dabei einen Antriebsstrang und ein mit dem Antriebsstrang koppelbares und vom Antriebsstrang abkoppelbares Antriebsaggregat, welches zum Antreiben des Fahrzeugs ausgebildet ist. Bei dem Antriebsaggregat handelt es sich beispielsweise um eine Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise mittels einer Kupplung mit dem Antriebsstrang koppelbar ist. Ist die Kupplung geschlossen, so ist das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt, so dass das Fahrzeug beziehungsweise die Räder des Fahrzeugs von dem Antriebsaggregat angetrieben oder mittels des Antriebsaggregats beispielsweise im Rahmen einer Motorbremsung verzögert werden können. Ist die Kupplung geöffnet, so ist das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abgekoppelt, so dass die Räder des Fahrzeugs nicht mittels des Antriebsaggregats angetrieben werden können.In this case, the vehicle comprises a drive train and a drive unit which can be coupled to the drive train and can be decoupled from the drive train and which is designed to drive the vehicle. The drive unit is, for example, an internal combustion engine which can be coupled to the drive train, for example by means of a clutch. If the clutch is closed, then the drive unit is coupled to the drive train, so that the vehicle or the wheels of the vehicle can be driven by the drive unit or delayed by means of the drive unit, for example in the context of engine braking. If the clutch is open, the drive unit is disconnected from the drive train, so that the wheels of the vehicle can not be driven by means of the drive unit.
Aus der
Ferner ist der
Bei den herkömmlichen Verfahren zur Abstandsregelung ist das Antriebsaggregat üblicherweise stets mit dem Antriebsstrang gekoppelt, so dass die Längsdynamik des Fahrzeugs mittels der Recheneinrichtung über das Antriebsaggregat und den Antriebsstrang beeinflusst werden kann.In the conventional method for distance control, the drive unit is usually always coupled to the drive train, so that the longitudinal dynamics of the vehicle can be influenced by means of the computing device on the drive unit and the drive train.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Energieverbrauch des Fahrzeugs während der aktivierten Abstandsregelung besonders gering gehalten werden kann.Object of the present invention is therefore to develop a method of the type mentioned in such a way that the energy consumption of the vehicle during the activated distance control can be kept particularly low.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Energieverbrauch, insbesondere der Kraftstoffverbrauch, des Fahrzeugs während der Abstandsregelung besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass, wenn mittels einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs ermittelt wird, dass sich das Fahrzeug einem vorausfahrenden weiteren Fahrzeug nähert, mittels der Recheneinrichtung wenigstens eine Simulation durchgeführt wird. Anhand der Simulation werden für einen Normalbetrieb, in welchem das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist, und für einen Segelbetrieb, in welchem das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abgekoppelt ist, jeweils ein Zeitpunkt, zu welchem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der Geschwindigkeit des vorausfahrenden weiteren Fahrzeugs voraussichtlich entspricht, und jeweils ein zu dem Zeitpunkt zwischen den Fahrzeugen voraussichtlich herrschender Abstand ermittelt. Ferner wird das Fahrzeug mittels der Recheneinrichtung in Abhängigkeit von dem jeweiligen ermittelten Abstand automatisch im Segelbetrieb oder Normalbetrieb betrieben.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the energy consumption, in particular the fuel consumption of the vehicle during the distance control can be kept particularly low, it is inventively provided that, if determined by means of a sensor device of the vehicle, that When the vehicle approaches a further vehicle in front, at least one simulation is carried out by means of the computing device. Based on the simulation for a normal operation, in which the drive unit is coupled to the drive train, and for a sailing operation, in which the drive unit is decoupled from the drive train, each time a time at which the speed of the vehicle of the speed of the vehicle ahead is likely to correspond , and one at a time between each Vehicles expected ruling distance determined. Furthermore, the vehicle is automatically operated by means of the computing device as a function of the respective determined distance in sailing or normal operation.
Bei dem Normalbetrieb und bei dem Segelbetrieb handelt es sich um jeweilige Strategien beziehungsweise Betriebsstrategien, gemäß welchen das Fahrzeug betrieben werden kann. Im Normalbetrieb ist das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt, so dass die Längsdynamik des Fahrzeugs mittels des Antriebsaggregats über den Antriebsstrang beeinflusst werden kann. In Normalbetrieb ist beispielsweise eine Kupplung geschlossen, so dass das Antriebsaggregat über die Kupplung mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist. Im Normalbetrieb kann somit das Fahrzeug mittels des Antriebsaggregats angetrieben, insbesondere beschleunigt, oder aber beispielsweise im Rahmen einer Motorbremsung, das heißt beispielsweise im Schubbetrieb des Antriebsaggregats, verzögert beziehungsweise abgebremst werden. Im Segelbetrieb ist das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abgekoppelt, so dass die Längsdynamik des Fahrzeugs im Segelbetrieb nicht vom Antriebsaggregat beeinflusst werden kann. Im Normalbetrieb ist das Antriebsaggregat mit antreibbaren beziehungsweise angetriebenen Rädern des Fahrzeugs gekoppelt, wobei das Antriebsaggregat im Segelbetrieb von den Rädern abgekoppelt ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Antriebsaggregat, welches beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, im Segelbetrieb deaktiviert ist, um den Kraftstoffverbrauch des Antriebsaggregats insgesamt besonders gering zu halten.The normal operation and the sailing operation are respective strategies or operating strategies according to which the vehicle can be operated. In normal operation, the drive unit is coupled to the drive train, so that the longitudinal dynamics of the vehicle can be influenced by means of the drive unit via the drive train. In normal operation, for example, a clutch is closed, so that the drive unit is coupled via the clutch to the drive train. In normal operation, therefore, the vehicle can be driven by means of the drive unit, in particular accelerated, or, for example, in the context of engine braking, that is, for example, in overrun operation of the drive unit, delayed or decelerated. In sailing operation, the drive unit is disconnected from the drive train, so that the longitudinal dynamics of the vehicle can not be influenced by the drive unit in sail operation. In normal operation, the drive unit is coupled to drivable or driven wheels of the vehicle, wherein the drive unit is decoupled from the wheels in the sailing mode. Furthermore, it is preferably provided that the drive unit, which is designed, for example, as an internal combustion engine, is deactivated in the sail mode in order to keep the fuel consumption of the drive unit as a whole particularly low.
In Fällen oder Situationen, in denen sich das Fahrzeug bei eingeschalteter beziehungsweise aktivierter Abstandsregelung einem vorausfahrenden und insbesondere langsameren weiteren Fahrzeug nähert, soll im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens entschieden werden, ob und gegebenenfalls welche der beiden zuvor genannten Strategien zur Anwendung kommen soll. Die durch die Recheneinrichtung bewirkte Beeinflussung der Längsdynamik des Fahrzeugs wird auch als Längsregelung bezeichnet, da Beschleunigungen und Verzögerungen in Fahrzeuglängsrichtung automatisch durch die Recheneinrichtung bewirkt werden beziehungsweise da die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zumindest in Fahrzeuglängsrichtung durch die Recheneinrichtung eingestellt, insbesondere geregelt, wird.In cases or situations in which the vehicle is approaching a preceding and especially slower further vehicle when the distance control is activated or activated, it is to be decided in the context of the method according to the invention whether and, if appropriate, which of the two aforementioned strategies is to be used. The influencing of the longitudinal dynamics of the vehicle caused by the computing device is also referred to as longitudinal regulation, since accelerations and decelerations in the vehicle longitudinal direction are automatically effected by the computing device or because the speed of the vehicle is adjusted, in particular regulated, at least in the vehicle longitudinal direction.
Im Rahmen des Verfahrens wird somit entschieden, gemäß welcher der Strategien das Fahrzeug betrieben wird, während die Längsregelung durch die Recheneinrichtung erfolgt. Dazu wird für beide Strategien beispielsweise jeweils eine Simulation durchgeführt, um für die jeweilige Strategie einen Zeitpunkt zu prädizieren, das heißt vorherzusagen, zu dem das Fahrzeug seine Geschwindigkeit an die Geschwindigkeit des vorausfahrenden weiteren Fahrzeugs voraussichtlich angepasst haben wird. Ferner wird anhand der jeweiligen Simulation der jeweilige Abstand ermittelt, der sich zu diesem Zeitpunkt zwischen den beiden Fahrzeugen voraussichtlich ergeben wird. Wenn beispielsweise der so ermittelte Abstand für eine der beiden Strategien eine vorgegebene Grenzbedingung beziehungsweise ein vorgebbares Kriterium oder eine vorgebbare Bedingung erfüllt, wird entschieden, dass die jeweilige, zu dem die Bedingung erfüllenden Abstand gehörende Strategie zur Anwendung kommen soll.In the context of the method, it is thus decided in accordance with which of the strategies the vehicle is operated, while the longitudinal control is performed by the computing device. For this purpose, a simulation is carried out for both strategies, for example, in order to predict for the respective strategy a point in time, that is to say to predict, when the vehicle is likely to have adjusted its speed to the speed of the preceding vehicle. Furthermore, the respective distance is determined on the basis of the respective simulation, which is expected to arise between the two vehicles at this time. If, for example, the distance determined for one of the two strategies satisfies a predetermined boundary condition or a specifiable criterion or a predefinable condition, it is decided that the respective strategy belonging to the distance satisfying the condition should be used.
Die Grenzbedingung ist beispielsweise dann erfüllt, wenn der prädizierte Abstand einem vorgegebenen Sollabstand entspricht, eventuell zuzüglich oder abzüglich eines vorgegebenen Toleranzbereichs. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Abstand als metrische Entfernung oder als Zeitlimit, das heißt zeitlicher Abstand definiert ist.The boundary condition is met, for example, when the predicted distance corresponds to a predetermined desired distance, possibly plus or minus a predetermined tolerance range. In particular, it can be provided that the respective distance is defined as a metric distance or as a time limit, ie time interval.
Hintergrund der Erfindung ist, dass Abstandsregler beziehungsweise Abstandsregeltempomaten als Ausgangsgröße kontinuierlich die Beschleunigung und Verzögerung beziehungsweise das Antriebs- und Bremsmoment des Fahrzeugs beeinflussen. Damit der Abstandsregler im Durchgriff bleibt, sollte der Antriebsstrang geschlossen bleiben. Darunter ist zu verstehen, dass das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist. Herkömmlicherweise ist eine Bedingung, den Antriebsstrang zu öffnen, das heißt das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abzukoppeln, nicht so einfach zu finden, da eigentlich immer eine kleine Regelabweichung vorliegt, die einen durch die Recheneinrichtung bewirkten Eingriff in die Längsdynamik des Fahrzeugs erforderlich macht. Dadurch existiert üblicherweise fast immer ein Verhinderungsgrund, im geregelten Betrieb, das heißt bei aktivierter Abstandsregelung zu segeln.Background of the invention is that distance controller or adaptive cruise control as an output variable continuously affect the acceleration and deceleration or the driving and braking torque of the vehicle. The drive train should remain closed so that the distance controller remains in the pass. By this is meant that the drive unit is coupled to the drive train. Conventionally, a condition to open the drive train, that is to uncouple the drive unit from the drive train, not so easy to find, since there is always a small error, which makes a caused by the computing intervention in the longitudinal dynamics of the vehicle required. As a result, there is almost always an obstacle to sailing in controlled operation, that is to say when the distance control is activated.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun jedoch möglich, bei aktivierter Abstandsregelung zu segeln, so dass der Energieverbrauch, insbesondere der Kraftstoffverbrauch, des Fahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist, besonders gering gehalten werden kann.By means of the method according to the invention, however, it is now possible to sail when the distance control is activated, so that the energy consumption, in particular the fuel consumption, of the vehicle, which is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car, can be kept particularly low.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or alone in the single figure are not only in the respectively indicated combination but also in others Combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zur Abstandsregelung eines Fahrzeugs.The drawing shows in the only Fig. A block diagram illustrating a method for the distance control of a vehicle.
Die einzige Fig. zeigt ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zur Abstandsregelung eines Fahrzeugs, welches als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Fahrzeug umfasst einen Antriebsstrang und ein Antriebsaggregat beispielsweise in Form einer Verbrennungskraftmaschine, wobei das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang koppelbar und vom Antriebsstrang abkoppelbar ist. Hierzu ist beispielsweise ein Anfahrelement insbesondere in Form einer Kupplung vorgesehen, wobei das Antriebsaggregat mittels der Kupplung mit dem Antriebsstrang koppelbar ist. Ist die Kupplung geschlossen, so ist das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt, und das Fahrzeug kann mittels des Antriebsaggregats angetrieben, das heißt insbesondere beschleunigt, oder beispielsweise im Rahmen einer Motorbremsung verzögert werden. Ist die Kupplung geöffnet, so ist das Antriebsaggregat vom Antriebsstrang abgekoppelt, und das Fahrzeug, insbesondere Räder des Fahrzeugs, sind nicht vom Antriebsaggregat antreibbar.The single FIGURE shows a block diagram illustrating a method for the distance control of a vehicle, which is designed as a motor vehicle, especially passenger cars. The vehicle comprises a drive train and a drive unit, for example in the form of an internal combustion engine, wherein the drive unit can be coupled to the drive train and decoupled from the drive train. For this purpose, for example, a starting element is provided in particular in the form of a coupling, wherein the drive unit can be coupled by means of the coupling with the drive train. If the clutch is closed, then the drive unit is coupled to the drive train, and the vehicle can be driven by means of the drive unit, that is, in particular accelerated, or delayed, for example, in the context of engine braking. If the clutch is open, the drive unit is decoupled from the drive train, and the vehicle, in particular wheels of the vehicle, are not drivable by the drive unit.
Aus der Fig. ist ein Bedienelement in Form eines Fahrpedals
Ferner ist das Fahrzeug in einem Normalbetrieb und in einem Segelbetrieb betreibbar. Im Normalbetrieb ist das Antriebsaggregat mit dem Antriebsstrang gekoppelt. Im Segelbetrieb ist das Antriebsaggregat von dem Antriebsstrang und somit von Rädern des Fahrzeugs entkoppelt. Vorzugsweise ist es ferner vorgesehen, dass das Antriebsaggregat im Segelbetrieb deaktiviert ist.Further, the vehicle is operable in a normal operation and in a sail operation. In normal operation, the drive unit is coupled to the drive train. In sailing operation, the drive unit is decoupled from the drive train and thus from the wheels of the vehicle. Preferably, it is further provided that the drive unit is deactivated in sail mode.
Fährt der Fahrer selbst und ungeregelt, das heißt betätigt der Fahrer das Fahrpedal
Ferner ist es möglich, das Hinweissystem beziehungsweise das haptische Fahrpedal
Schaltet der Fahrer beispielsweise über das Bedienelement
Die Abstandsregelung
Anhand der Simulation
In festem Zyklus wird mit den dann gültigen Startwerten die Simulation
Die Simulation
Der Ausrollmodus
- – die Geschwindigkeit des vorausfahrenden weiteren Fahrzeugs wird erreicht oder um einen definierten Wert unterschritten;
- – der Zeitabstand im eingekuppelten Zustand zum vorausfahrenden Fahrzeug unterschreitet eine definierte Schwelle;
- – das vorausfahrende Fahrzeug wird nicht mehr
von der Sensoreinrichtung 26 erfasst; - – der Fahrer gibt Gas, das heißt
betätigt das Fahrpedal 10 , so dass dieAbstandsregelung 16 passiv geschaltet beziehungsweise deaktiviert wird; - – der Fahrer schaltet durch Bremsen oder über
das Bedienelement 14 die Abstandsregelung16 ab.
- - The speed of the preceding vehicle is reached or exceeded by a defined value;
- - The time interval in the engaged state to the vehicle in front falls below a defined threshold;
- - The vehicle ahead is no longer from the
sensor device 26 detected; - - The driver accelerates, that is, presses the
accelerator pedal 10 so thedistance control 16 is switched passive or deactivated; - - The driver switches by braking or via the
operating element 14 thedistance control 16 from.
Mit Abschluss der Ausrollsituation wird die klassische Abstandsregelung
Bei der Simulation
Sowohl bei geregelter Fahrt, das heißt bei aktivierter Abstandsregelung
Die Sensoreinrichtung
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Fahrpedalaccelerator
- 1212
- Fußfoot
- 1414
- Bedienelementoperating element
- 1616
- Abstandsregelungdistance control
- 1818
- manuelle Antriebsstrangsteuerungmanual drive train control
- 2020
- Funktionen und ParameterFunctions and parameters
- 2222
- AbstandsreglerAdaptive Cruise Control
- 2424
- Simulationsimulation
- 2626
- Sensoreinrichtungsensor device
- 2828
- AusrollmodusAusrollmodus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102008038078 A1 [0005] DE 102008038078 A1 [0005]
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