DE102019132460A1 - Adjusting a rearview mirror on a vehicle - Google Patents
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Abstract
Eine Steuervorrichtung für einen Rückspiegel eines Fahrzeugs umfasst eine Einrichtung zur Abtastung des Fahrers zur Abtastung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs; eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem steuerbaren Rückspiegel; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Position eines Auges des Fahrers zu bestimmen; und den Rückspiegel in Abhängigkeit der bestimmen Position derart zu schwenken, dass sich für den Fahrer ein vorbestimmtes Sichtfeld ergibt.A control device for a rearview mirror of a vehicle comprises a device for scanning the driver for scanning a driver of the motor vehicle; an interface for connection to a controllable rearview mirror; and a processing device. The processing device is set up to determine a position of an eye of the driver; and to pivot the rearview mirror as a function of the determined position in such a way that the driver has a predetermined field of view.
Description
Die Erfindung betrifft die Einstellung eines Rückspiegels an einem Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung die automatische Einstellung des Rückspiegels auf einen Fahrer.The invention relates to the adjustment of a rearview mirror on a vehicle. In particular, the invention relates to the automatic adjustment of the rearview mirror to a driver.
Ein Fahrzeug umfasst einen Rückspiegel, der dazu eingerichtet ist, einem Fahrer einen hinter ihm liegenden Bereich zu zeigen. Umfasst das Fahrzeug beispielsweise ein Kraftrad, so sind üblicherweise ein linker und/oder ein rechter Außenspiegel vorgesehen. Bei einem Kraftfahrzeug können ebenfalls einer oder mehrere Außenspiegel vorgesehen sein; zusätzlich ist häufig ein Innenspiegel angebracht. Sichtbereiche unterschiedlicher Rückspiegel können einander ergänzen, um eine möglichst lückenlose Sicht nach hinten und seitlich nach hinten zu ermöglichen.A vehicle includes a rearview mirror that is configured to show a driver an area behind him. If the vehicle includes a motorcycle, for example, a left and / or a right exterior mirror are usually provided. In a motor vehicle, one or more exterior mirrors can also be provided; in addition, an inside mirror is often attached. Viewing areas of different rearview mirrors can complement each other in order to enable the most complete possible view to the rear and to the side to the rear.
Unterschiedlich große Fahrer oder unterschiedliche Sitzpositionen eines Fahrersitzes können es erforderlich machen, die Rückspiegel neu einzustellen, um sicher zu stellen, dass der Fahrer ein vorbestimmtes Sichtfeld überblicken kann, ohne seinen Kopf bewegen zu müssen.Drivers of different sizes or different sitting positions of a driver's seat may make it necessary to readjust the rear-view mirrors in order to ensure that the driver can see a predetermined field of view without having to move his head.
Ein Innenspiegel kann üblicherweise leicht von dem Fahrer direkt manuell verstellt werden. Ein Außenspiegel ist üblicherweise motorisch verstellbar; Taster oder Schalter für die Verstellung finden sich üblicherweise im Bereich einer Fahrertür.
Das Einstellen von Außenspiegeln kann aufwändig und zeitraubend sein. Ein Einstellvorgang kann eine Aufmerksamkeit des Fahrers binden, sodass er vom Führen des Fahrzeugs abgelenkt sein kann. Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zum automatischen Einstellen eines Rückspiegels in einem Fahrzeug bereitzustellen. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. Adjusting exterior mirrors can be laborious and time-consuming. An adjustment process can draw the driver's attention, so that he can be distracted from driving the vehicle. One object of the present invention is to provide an improved technique for automatically adjusting a rearview mirror in a vehicle. The invention solves the problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims reproduce preferred embodiments.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Steuervorrichtung für einen Rückspiegel eines Fahrzeugs eine Einrichtung zur Abtastung eines Fahrers des Kraftfahrzeugs; eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem steuerbaren Rückspiegel; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Position eines Auges des Fahrers zu bestimmen; und den Rückspiegel in Abhängigkeit der bestimmen Position derart zu schwenken, dass sich für den Fahrer ein vorbestimmtes Sichtfeld ergibt. Die Einrichtung zur Abtastung des Fahrers, hierin auch Abtasteinrichtung genannt, ist bevorzugt zur optischen Abtastung eingerichtet und kann beispielsweise eine Kamera oder einen LiDAR-Sensor umfassen.According to a first aspect of the invention, a control device for a rearview mirror of a vehicle comprises a device for scanning a driver of the motor vehicle; an interface for connection to a controllable rearview mirror; and a processing device. The processing device is set up to determine a position of an eye of the driver; and to pivot the rearview mirror as a function of the determined position in such a way that the driver has a predetermined field of view. The device for scanning the driver, also called scanning device herein, is preferably set up for optical scanning and can for example comprise a camera or a LiDAR sensor.
Als Fahrer wird hierin eine Person verstanden, die sich auf einem Fahrersitz des Fahrzeugs befindet und üblicherweise eine Fahrposition eingenommen hat. Die Fahrposition stellt sicher, dass der Fahrer eine gute Sicht nach vorn und bevorzugt auch zu den Seiten hat. Eine Sicht seitlich nach hinten und/oder nach hinten kann durch einen oder mehrere Rückspiegel gewährleistet werden.A driver is understood here to mean a person who is located in a driver's seat of the vehicle and has usually assumed a driving position. The driving position ensures that the driver has a good view to the front and preferably to the sides. A side view to the rear and / or to the rear can be guaranteed by one or more rear-view mirrors.
Mittels der Steuervorrichtung kann ein Rückspiegel ohne weiteres Zutun des Fahrers automatisch derart eingestellt werden, dass der Fahrer das vorbestimmte Sichtfeld im Rückspiegel erfassen kann. Dadurch können eine Position eines Fahrersitzes oder eine Sitzposition des Fahrers auf dem Fahrersitz sowie eine Größe oder Proportionen des Fahrers kompensiert werden. Der Fahrer kann durch den Einstellungsvorgang nicht abgelenkt werden und sich verbessert auf eine andere Aufgabe konzentrieren, insbesondere das Führen des Fahrzeugs.By means of the control device, a rearview mirror can be automatically adjusted without further action by the driver in such a way that the driver can capture the predetermined field of view in the rearview mirror. As a result, a position of a driver's seat or a sitting position of the driver on the driver's seat and a size or proportions of the driver can be compensated for. The driver cannot be distracted by the setting process and can concentrate better on another task, in particular driving the vehicle.
Bedienelemente zur manuellen Steuerung der Ausrichtung des Rückspiegels können entfallen. Dadurch kann eine relevante Reduktion von Einzelteilen des Rückspiegelsystems erzielt werden. Das Rückspiegelsystem kann kostengünstiger hergestellt werden; eine Lebensdauer des Rückspiegelsystems kann erhöht sein.Control elements for manual control of the alignment of the rearview mirror can be omitted. As a result, a relevant reduction in the number of individual parts of the rearview mirror system can be achieved. The rearview mirror system can be manufactured more cheaply; the service life of the rearview mirror system can be increased.
In einer ersten Variante der Steuervorrichtung ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Schwenkwinkel für den Rückspiegel zu bestimmen und den Schwenkwinkel am Rückspiegel zu steuern. Das Bestimmen des gewünschten Schwenkwinkels kann nur eine kurze Abtastung des Fahrers durch die Abtasteinrichtung erfordern. Eine mögliche Ablenkung des Fahrers durch die Abtastung kann reduziert sein. Die Abtasteinrichtung kann noch einer anderen Aufgabe dienen, die eventuell vorübergehend zur Abtastung des Fahrers unterbrochen werden kann. Alternativ können auch mehrere Funktionen gleichzeitig auf der Basis der gleichen Signale der Abtasteinrichtung ausgeführt werden.In a first variant of the control device, the processing device is set up to determine a swivel angle for the rearview mirror and to control the swivel angle on the rearview mirror. The determination of the desired swivel angle can only require a brief scanning of the driver by the scanning device. A possible distraction of the driver by the scanning can be reduced. The scanning device can also serve another task that can possibly be temporarily interrupted to scan the driver. Alternatively, several functions can also be carried out simultaneously on the basis of the same signals from the scanning device.
Der Rückspiegel kann dazu eingerichtet sein, einen aktuellen Schwenkwinkel zu bestimmen. Der Schwenkwinkel kann beispielsweise mittels eines analogen Sensors wie einem Potentiometer, oder mittels eines digitalen Sensors wie einem inkrementellen oder absoluten Drehgeber bestimmt werden. Auf der Basis einer Differenz eines gewünschten Schwenkwinkels von einem aktuellen Schwenkwinkel können eine Richtung und/oder ein Betrag einer erforderlichen Verstellung bestimmt werden.The rearview mirror can be set up to determine a current swivel angle. The swivel angle can be determined, for example, by means of an analog sensor such as a potentiometer, or by means of a digital sensor such as an incremental or absolute rotary encoder. On the basis of a difference between a desired swivel angle and a current swivel angle, a direction and / or an amount of a required adjustment can be determined.
Der Rückspiegel kann dazu eingerichtet sein, in diskreten Schritten geschwenkt zu werden. In diesem Fall kann ein Schwenkwinkel des Rückspiegels nur eine aus einer vorbestimmten Anzahl vorbestimmter Schwenkwinkel einnehmen. Der aktuelle Schwenkwinkel kann auf der Basis einer Historie von Ansteuerungen inkrementell bestimmt werden, und ein Drehgeber kann nicht erforderlich sein. In einer Ausführungsform ist ein binärer Sensor vorgesehen, der beim Einnehmen eines ausgezeichneten Schwenkwinkels durch den Rückspiegel ein Signal bereitstellt, von der aus eine inkrementelle Bestimmung des Schwenkwinkels erfolgen kann. Der Schwenkwinkel kann beispielsweise kostengünstig mittels eines Schrittmotors in diskreten Schritten verstellt werden.The rearview mirror can be designed to be swiveled in discrete steps. In this case, a swivel angle of the rearview mirror can assume only one of a predetermined number of predetermined swivel angles. The current swivel angle can be determined incrementally on the basis of a history of controls, and a rotary encoder may not be required. In one embodiment, a binary sensor is provided which, when the rearview mirror adopts a specific swivel angle, provides a signal from which an incremental determination of the swivel angle can take place. The swivel angle can be adjusted in discrete steps, for example, inexpensively by means of a stepping motor.
In dieser Variante kann auch eine Kombination als Rückspiegel angesehen werden, die eine insbesondere entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtete Kamera und eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung eines Bilds der Kamera umfasst. Die Kamera kann an einer Position im Fahrzeug angebracht sein, an der klassischerweise ein optischer Rückspiegel angebracht ist. An dieser Stelle findet sich häufig ein Kombi-Instrument, das einen Rückspiegel und beispielsweise einen Regen- oder Umgebungslichtsensor enthalten kann. In diesem Fall kann die Kamera auch an oder in diesem Instrument angebracht sein.In this variant, a combination can also be viewed as a rearview mirror, which comprises a camera, in particular directed against the direction of travel of the vehicle, and a display device for displaying an image from the camera. The camera can be mounted at a position in the vehicle at which an optical rearview mirror is conventionally mounted. At this point there is often a combination instrument that can contain a rearview mirror and, for example, a rain or ambient light sensor. In this case, the camera can also be attached to or in this instrument.
In einer zweiten Variante umfasst die Steuervorrichtung ferner eine Lichtquelle, bevorzugt im Sichtfeld, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Reflexion der Lichtquelle im Rückspiegel im Bereich des Fahrers zu bestimmen und den Rückspiegel derart zu schwenken, dass sich die Reflexion der Lichtquelle einer vorbestimmten Position bezüglich des Fahrers annähert. Die Lichtquelle kann insbesondere zur Projektion eines Musters, eines Lichtflecks oder einer Markierung eingerichtet sein. Dazu kann die Lichtquelle punktförmig sein und eine Kollimator-Optik umfassen oder beispielsweise als Laser-Lichtquelle ausgeführt sein.In a second variant, the control device further comprises a light source, preferably in the field of vision, the processing device being set up to determine a reflection of the light source in the rearview mirror in the area of the driver and to pivot the rearview mirror in such a way that the reflection of the light source is in a predetermined position with respect to the driver approximates. The light source can in particular be set up to project a pattern, a light spot or a marking. For this purpose, the light source can be punctiform and comprise collimator optics or, for example, be designed as a laser light source.
In dieser Variante kann eine kontinuierliche Verstellung des Rückspiegels so lange erfolgen, bis eine Stellung des Rückspiegels gefunden ist, in der die Position des Lichtflecks der vorbestimmte Position entspricht, sodass sich für den Fahrer das vorbestimmte Sichtfeld ergibt. Die Einstellung des Rückspiegels kann so mittels einer geschlossenen Regelschleife erfolgen. Außerdem kann in dieser Variante ein Sensor zur direkten Bestimmung eines Schwenkwinkels des Rückspiegels entfallen, sodass weitere Kosten eingespart werden können. Die Lichtquelle kann kostengünstig implementiert werden. Insbesondere kann eine kleine und unauffällige Lichtquelle gewählt werden, die nur dann aktiviert werden kann, wenn der Rückspiegel eingestellt werden soll. Die Lichtquelle kann an einer Stelle am Fahrzeug angebracht sein, die vom Fahrer im Rückspiegel gesehen werden kann.In this variant, a continuous adjustment of the rearview mirror can take place until a position of the rearview mirror is found in which the position of the light spot corresponds to the predetermined position, so that the predetermined field of view results for the driver. The rearview mirror can be adjusted using a closed control loop. In addition, in this variant, a sensor for the direct determination of a swivel angle of the rearview mirror can be omitted, so that further costs can be saved. The light source can be implemented inexpensively. In particular, a small and inconspicuous light source can be selected that can only be activated when the rearview mirror is to be adjusted. The light source can be attached to a location on the vehicle that can be seen by the driver in the rearview mirror.
Die vorbestimmte Position kann bezüglich des Auges des Fahrers bestimmt sein. Insbesondere kann die vorbestimmte Position dem Auge des Fahrers oder einer Position zwischen den Augen des Fahrers entsprechen. Das Auge kann relativ leicht auf einem durch die Abtasteinrichtung bereitgestellten Bild des Fahrers erkannt werden, sodass das Erreichen der gewünschten Einstellung des Rückspiegels leicht gesteuert werden kann.The predetermined position can be determined with respect to the driver's eye. In particular, the predetermined position can correspond to the driver's eye or a position between the driver's eyes. The eye can be recognized relatively easily on an image of the driver provided by the scanning device, so that reaching the desired setting of the rearview mirror can easily be controlled.
Die Lichtquelle kann dazu eingerichtet sein, Licht in einem für den Menschen unsichtbaren Wellenlängenbereich auszusenden. Eine optische Ablenkung oder gar eine Blendwirkung auf den Fahrer können dabei vermieden werden. Der Wellenlängenbereich kann insbesondere im Infrarotbereich liegen, bevorzugt im nahen Infrarotbereich. Die Abtasteinrichtung zur Abtastung des Fahrers kann im Wellenlängenbereich der Lichtquelle lichtempfindlich sein. Es ist üblich, eine Infrarot-fähige Kamera im Innenraum anzubringen, um beispielsweise eine Müdigkeit des Fahrers anhand dessen Augenbewegung oder seines Lidschlags zu bestimmen. Dazu kann eine Infrarotbeleuchtung des Fahrers vorgesehen sein, die für die Bestimmung der Position der Reflexion der Lichtquelle ausgeschaltet werden kann.The light source can be set up to emit light in a wavelength range that is invisible to humans. An optical distraction or even a dazzling effect on the driver can be avoided. The wavelength range can in particular be in the infrared range, preferably in the near infrared range. The scanning device for scanning the driver can be light-sensitive in the wavelength range of the light source. It is common to install an infrared-capable camera in the interior, for example to determine whether the driver is tired on the basis of the driver's eye movements or blinking. For this purpose, infrared lighting can be provided for the driver, which can be switched off to determine the position of the reflection of the light source.
Die Erfindung ist an einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, universell einsetzbar. Beispielsweise kann der Rückspiegel einen Innenspiegel, einen rechten oder einen linken Außenspiegel umfassen. In einer Weiterführung der Erfindung kann auch ein nicht entgegen der Fahrtrichtung gerichteter Spiegel erfindungsgemäß eingestellt werden, beispielsweise ein spezieller Toter-WinkelSpiegel, oder ein vertikal ablenkender Spiegel, zum Beispiel an einem Lastkraftwagen oder Omnibus.The invention can be used universally on a vehicle, in particular a motor vehicle. For example, the rearview mirror can comprise an inside mirror, a right or a left outside mirror. In a further development of the invention, a mirror that is not directed against the direction of travel can also be set according to the invention, for example a special blind spot mirror, or a vertically deflecting mirror, for example on a truck or bus.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen steuerbaren Rückspiegel und eine hierin beschriebene Steuervorrichtung.According to a further aspect of the invention, a vehicle comprises a controllable rearview mirror and a control device described herein.
Nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Einstellen eines Rückspiegels eines Fahrzeugs für einen Fahrer Schritte des Abtastens eines Bilds des Fahrers; des Bestimmens einer Position eines Auges des Fahrers auf der Basis des abgetasteten Bilds; und des Schwenkens eines Rückspiegels in Abhängigkeit der bestimmten Position derart, dass sich für den Fahrer ein vorbestimmtes Sichtfeld ergibt.In yet another aspect of the invention, a method of adjusting a rearview mirror of a vehicle for a driver includes steps of scanning an image of the driver; determining a position of an eye of the driver based on the scanned image; and the pivoting of a rearview mirror as a function of the determined position in such a way that a predetermined field of view results for the driver.
Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can have a programmable Microcomputers or microcontrollers and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.
In einer ersten Variante des Verfahrens kann auf der Basis der Position des Auges eine Stellung des Rückspiegels bestimmt und der Rückspiegel in die bestimmte Stellung geschwenkt werden. Die Stellung kann einem Schwenkwinkel entsprechen. Diese Variante des Verfahrens kann insbesondere mittels einer hierin beschriebenen ersten Variante einer Steuervorrichtung ausgeführt werden.In a first variant of the method, a position of the rearview mirror can be determined on the basis of the position of the eye and the rearview mirror can be pivoted into the specific position. The position can correspond to a swivel angle. This variant of the method can in particular be carried out by means of a first variant of a control device described herein.
In einer zweiten Variante des Verfahrens kann eine Reflexion einer im Sichtfeld angebrachten Lichtquelle im Bereich des Fahrers bestimmt werden; wobei der Rückspiegel in Abhängigkeit der bestimmten Position derart geschwenkt werden kann, dass sich die Reflexion der Lichtquelle einer vorbestimmten Position bezüglich des Fahrers annähert. Die vorbestimmte Position kann insbesondere mit der eines Auges des Fahrers zusammenfallen. Diese Variante des Verfahrens kann insbesondere mittels einer hierin beschriebenen zweiten Variante einer Steuervorrichtung ausgeführt werden.In a second variant of the method, a reflection of a light source attached in the field of vision in the area of the driver can be determined; wherein the rearview mirror can be pivoted as a function of the determined position in such a way that the reflection of the light source approaches a predetermined position with respect to the driver. The predetermined position can in particular coincide with that of an eye of the driver. This variant of the method can in particular be carried out by means of a second variant of a control device described herein.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
-
1 ein System; -
2 ein System in einer weiteren Ausführungsform; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens illustriert.
-
1 a system; -
2 a system in another embodiment; and -
3rd a flowchart of a method illustrated.
Das Fahrzeug
Damit der Fahrer
Obwohl die meisten Fahrer
Die Steuervorrichtung
Die Abtasteinrichtung
In der dargestellten Variante ist die Steuervorrichtung
Zusätzlich ist in
In der dargestellten Variante ist die Verarbeitungseinrichtung
In einem Schritt
In einem Schritt
In einer ersten Variante des Verfahrens
In einer zweiten Variante, die insbesondere mittels der in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Systemsystem
- 105105
- Fahrzeugvehicle
- 110110
- Fahrerdriver
- 115115
- SteuervorrichtungControl device
- 120120
- RückspiegelRearview mirror
- 120.1120.1
- InnenspiegelInside mirror
- 120.2120.2
- AußenspiegelExterior mirrors
- 125125
- Heckscheiberear window
- 130130
- SichtfeldField of view
- 130.1130.1
- erstes Sichtfeld (Innenspiegel)first field of view (inside mirror)
- 130.2130.2
- zweites Sichtfeld (Außenspiegel) second field of vision (exterior mirror)
- 140140
- HinterradRear wheel
- 145145
- Augeeye
- 150150
- VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
- 155155
- AbtasteinrichtungScanning device
- 160160
- Schnittstelleinterface
- 160.1160.1
- erste Schnittstelle (Innenspiegel)first interface (inside mirror)
- 160.2160.2
- zweite Schnittstelle (Außenspiegel) second interface (exterior mirror)
- 205205
- LichtquelleLight source
- 210210
- Reflexion reflection
- 300300
- VerfahrenProcedure
- 305305
- Kalibrierungsanforderung erfassenRecord calibration request
- 310310
- Innenraum abtastenScan the interior
- 315315
- Position Kopf des Fahrers bestimmenDetermine the position of the driver's head
- 320320
- Position Auge des Fahrers bestimmenDetermine the position of the driver's eye
- 325325
- Soll-Sichtfeld bestimmenDetermine the target field of view
- 330330
- Soll-Stellung des Spiegels bestimmenDetermine the target position of the mirror
- 335335
- Spiegel schwenkenSwivel mirror
- 340340
- Endeend
- 345345
- Lichtquelle aktivieren, Position der Reflexion bestimmenActivate the light source, determine the position of the reflection
- 350350
- Spiegel in Abhängigkeit einer Abweichung der Position schwenkenSwivel mirror depending on a deviation in position
- 355355
- Abweichung < vorbestimmtes Maß?Deviation <predetermined amount?
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 6652108 B1 [0004]US 6652108 B1 [0004]
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-
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- 2019-11-29 DE DE102019132460.2A patent/DE102019132460A1/en not_active Withdrawn
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