DE19521411C2 - Method and arrangement for determining the speed of a vehicle - Google Patents
Method and arrangement for determining the speed of a vehicleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for determining the speed of a Vehicle, according to the preamble of claim 1.
Bekannte Systeme zur Erfassung der Geschwindigkeit bei Kraftfahrzeugen nut zen ein von einem einzigen Geschwindigkeitsgeber geliefertes Signal zur Be stimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Geschwindigkeitsgeber ist gegen über einem Fahrzeugrad angeordnet, vorzugsweise am linken Vorderrad, und detektiert die diesem Rad entsprechende Raddrehzahl. Diese Raddrehzahl wird einem Steuergerät zugeführt, welches aus diesem Signal die Geschwindigkeit des Fahrzeuges bestimmt. Das Geschwindigkeitssignal des Fahrzeuges wird üblicherweise zur Anzeige gebracht.Known systems for detecting the speed in motor vehicles nut zen a signal provided by a single speed sensor tuning the vehicle speed. The speed sensor is against arranged above a vehicle wheel, preferably on the left front wheel, and detects the wheel speed corresponding to this wheel. This wheel speed will fed to a control unit which determines the speed from this signal of the vehicle. The speed signal of the vehicle is usually displayed.
Aus der EP 0 522 565 A2 ist es bekannt, zur Bestimmung der Fahrzeugge schwindigkeit die Einzelgeschwindigkeiten der angetriebenen und freilaufenden Räder zu messen. Die Geschwindigkeiten der angetriebenen Räder werden mit einander verglichen und daraus die größte Geschwindigkeit ausgewählt. Das selbe gilt für die Geschwindigkeiten der freilaufenden Räder. Danach wird die höchste Geschwindigkeit eines freilaufenden Rades mit der höchsten Ge schwindigkeit des angetriebenen Rades verglichen und in Abhängigkeit dieses Vergleichs die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Nachteilig dabei ist, daß nur der Betrag der Geschwindigkeit der Räder entscheidend ist, nicht aber die Tat sache, welches Rad welches Geschwindigkeitssignal abgibt.It is known from EP 0 522 565 A2 for determining the vehicle ge speed the individual speeds of the driven and free-running Measure wheels. The speeds of the driven wheels are with compared with each other and selected the greatest speed from them. That the same applies to the speeds of the free-running wheels. After that the highest speed of a free running wheel with the highest Ge speed of the driven wheel compared and depending on this Comparison determines the vehicle speed. The disadvantage is that only the amount of speed of the wheels is crucial, but not the fact matter which wheel emits which speed signal.
Die DE 39 17 976 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugge schwindigkeit, bei welchem die Winkelgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinter räder unabhängig voneinander bestimmt werden. In Abhängigkeit von der Be schleunigung des Fahrzeuges wird entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels der Winkelgeschwindigkeit der Vorderräder oder der Winkelgeschwindig keit der Hinterräder bestimmt wird. DE 39 17 976 A1 discloses a method for determining the vehicle ge speed at which the angular velocities of the front and rear wheels can be determined independently. Depending on the loading acceleration of the vehicle is decided whether the vehicle speed by means of the angular velocity of the front wheels or the angular velocity speed of the rear wheels is determined.
Aus der DE 42 31 192 A1 ist es bekannt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem Mittelwert der jeweiligen Drehzahlen des rechten und linken Antriebsrades oder des rechten und linken freilaufenden Rades bestimmt wird. Nachteilig dabei ist, daß nur Mittelwerte und nicht die direkt gemessenen Werte zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen werden.From DE 42 31 192 A1 it is known that the vehicle speed an average of the respective speeds of the right and left drive wheel or the right and left free wheel is determined. A disadvantage here is that only mean values and not the directly measured values for determination the vehicle speed can be used.
Bei einem Verfahren gemäß DE 39 23 782 A1 werden die Einzelgeschwindigkei ten der Antriebsräder und der mitlaufenden Räder bestimmt. Aus den Signalen der Antriebsräder wird die kleinste Geschwindigkeit und aus den Signalen der freilaufenden Räder die höchste Geschwindigkeit ausgewählt, d. h. es werden nur Signale der freilaufenden oder der angetriebenen Räder verglichen.In a method according to DE 39 23 782 A1, the individual speeds ten of the drive wheels and the idler wheels determined. From the signals the drive wheels will have the lowest speed and from the signals of the free wheels selected the highest speed, d. H. it will only signals from the idler or driven wheels compared.
Im Fahrbetrieb auftretende Unregelmäßigkeiten, wie der bei angetriebenen Rädern grundsätzlich immer vorhandene Schlupf, Durchdrehen der Antriebsräder oder Aquaplaning führen zu Ungenauigkeiten bei der Messung. Grundsätzlich besteht bei allen am Rad verbauten Gebern bei der Verwendung von Induktivge bern die Gefahr von Fehlmessungen durch mechanische Schwingungen auf den Zahnflanken der Geberkränze. In der Praxis treten diese Schwingungen vor allem an den Gebern der nicht angetriebenen Räder auf. Aufgrund dieser Unge nauigkeiten entspricht die gemessene Geschwindigkeit häufig nicht der tatsäch lichen Fahrzeuggeschwindigkeit.Irregularities that occur during driving, such as those with driven ones Wheels always slip, spinning of the drive wheels or aquaplaning lead to inaccuracies in the measurement. Basically exists with all encoders installed on the wheel when using inductive sensors bern the risk of incorrect measurements due to mechanical vibrations on the Tooth flanks of the encoder rings. These vibrations occur in practice all on the sensors of the non-driven wheels. Because of this the measured speed often does not correspond to the actual speed vehicle speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, welche auftretende Fehler oder Ausnahmesituationen bei der Be stimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit erkennt und eliminiert sowie die Genau igkeit bei der Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit verbessert.The invention has for its object a method and an arrangement indicate which errors or exceptional situations occur when loading recognizes and eliminates the vehicle speed and the accuracy Improved the determination of the vehicle speed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das der Radgeschwin digkeit entsprechende Signal des an einer ersten Achse angeordneten, freilau fenden Rades mit dem Signal des an einer zweiten Achse angeordneten, ange triebenen Rades verglichen wird, wobei das freilaufende und das angetriebene Rad diagonal angeordnet sind, und bei annähernder Gleichheit der beiden Signale die Geschwindigkeit des Fahrzeugs der am freilaufenden Rad gemesse nen Geschwindigkeit entspricht und anderenfalls ein Fehler erkannt wird.According to the invention the object is achieved in that the wheel speed corresponding signal of the free axis arranged on a first axis fenden wheel with the signal of the arranged on a second axis driven wheel is compared, the free wheel and the driven Wheel are arranged diagonally, and if the two are approximately identical Signals the speed of the vehicle measured on the free wheel speed and otherwise an error is detected.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in den unterschiedlichsten Fahrsi tuationen stets ein Signal mit hoher Genauigkeit bei gleichzeitiger intelligenter Fehleranalyse bestimmbar ist. The advantage of the invention is that in the most varied Fahrsi tuations always a signal with high accuracy at the same time intelligent Error analysis is determinable.
Die unterschiedlichen Eigenschaften beider Räder führen bei einem Vergleich zum Erkennen der auftretenden Fehler oder Ausnahmesituationen.The different properties of both wheels lead to a comparison to recognize the occurring errors or exceptional situations.
Bei einem Diagonalvergleich ist die Wahrscheinlichkeit des Vergleiches von zwei fehlerhaften Signalen am geringsten.In a diagonal comparison, the likelihood of the comparison is two faulty signals the least.
In einer Weiterbildung werden bei einer Fehlererkennung die der Radgeschwin digkeit entsprechenden Signale der an der ersten Achse angeordneten freilau fenden Räder gemessen. Bei annähernder Übereinstimmung der detektierten Geschwindigkeitssignale werden die Geschwindigkeitssignale der an der zweiten Achse angeordneten, angetriebenen Räder verglichen und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges aus dem Maximalwert des gemessenen Geschwindigkeits signals bestimmt. Bei einer weiteren Ausgestaltung werden die Geschwindig keitssignale des freilaufenden und des angetriebenen Rades, welche auf ver schiedenen Achsen hintereinander angeordnet sind, miteinander verglichen, wobei bei annähernder Gleichheit der beiden Geschwindigkeitssignale die Geschwindigkeit des Fahrzeuges der am freilaufenden Rad gemessenen Geschwindigkeit entspricht.In a further development, the wheel speed is determined when an error is detected signals corresponding to the freewheel arranged on the first axis wheels are measured. If the detected values are approximately the same Speed signals become the speed signals on the second Axle arranged, driven wheels compared and the speed of the vehicle from the maximum value of the measured speed signals determined. In a further embodiment, the speed speed signals of the free wheel and the driven wheel, which on ver different axes are arranged one behind the other, compared with each other, where the approximate equality of the two speed signals Speed of the vehicle measured on the free wheel Speed corresponds.
Vorteilhafterweise können in den verschiedenen Stufen wie Diagonal-, Achsen- bzw. Seitenvergleich zur Verbesserung der Genauigkeit unterschiedliche Tole ranzbedingungen realisiert werden.Advantageously, in the different stages such as diagonal, axis or Side comparison to improve accuracy different toles margin conditions can be realized.
Bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist jedem Rad des Kraft fahrzeuges ein Sensor zugeordnet, welcher das jeweilige der Geschwindigkeit des Rades entsprechende Signal detektiert, und die Sensoren sind mit einem Steuer gerät verbunden, welches die gemessenen Signale über ein serielles Bus system an ein Kombinationsinstrument im Kraftfahrzeug leitet, das den Vergleich der Geschwindigkeitssignale der Räder durchführt und in Abhängigkeit von die sem Vergleich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt und Fehler erkennt.In an arrangement for performing the method, each wheel is the force Vehicle assigned a sensor, which the respective speed of the wheel corresponding signal is detected, and the sensors are with a control connected, which receives the measured signals via a serial bus system to a combination instrument in the motor vehicle that performs the comparison performs the speed signals of the wheels and depending on the This comparison determines the speed of the vehicle and detects errors.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsbeispiele zu. Eines davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous exemplary embodiments. One of them should be based on of the figures shown in the drawing are explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit, Fig. 1 arrangement to determine the speed,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fig. 2 shows an embodiment for determining the vehicle speed,
Fig. 3 Verfahren zum Vergleich der Raddrehzahlen. Fig. 3 method for comparing the wheel speeds.
Gemäß Fig. 1 ist je ein Geschwindigkeitssensor S1 bis S4 an je einem nicht weiter dargestellten Rad eines Kraftfahrzeuges verbaut. Üblicherweise werden mittels der Geschwindigkeitssensoren Raddrehzahlen gemessen. Diese Signale werden im weiteren als Geschwindigkeitssignale der Räder bezeichnet. Die an der Vorderachse befindlichen Vorderräder sind dabei freilaufend, während die an der Hinterachse befestigten Räder angetrieben werden. Die vier so gemessenen Geschwindigkeitssignale werden von einem Steuergerät ST gemessen. Dieses Steuergerät kann dabei vorzugsweise ein bereits im Kraftfahrzeug vorhandenes Steuergerät für ein Antiblockiersystem ABS, ein Antischlupf-Regelsystem ASR oder ein Electronic Tracking System ETS sein.Referring to FIG. 1, a speed sensor is ever installed S1 to S4 in each of a non-illustrated wheel of a motor vehicle. Wheel speeds are usually measured using the speed sensors. These signals are referred to below as speed signals of the wheels. The front wheels located on the front axle are free-wheeling, while the wheels attached to the rear axle are driven. The four speed signals measured in this way are measured by a control unit ST. This control unit can preferably be a control unit for an anti-lock braking system ABS, an anti-slip control system ASR or an electronic tracking system ETS that is already present in the motor vehicle.
Das Steuergerät gibt die von den Sensoren S1 bis S4 gelieferten Signale unge dämpft über einen CAN-BUS B an ein Kombinationsinstrument K im Kraftfahr zeug weiter.The control unit outputs the signals delivered by sensors S1 to S4 dampens via a CAN bus B to a combination instrument K in motor vehicles go on.
Das Kombinationsinstrument K enthält einen Mikrocontroller µC, welcher mittels der in seinem Speicher Sp abgelegten Reifenumfänge bzw. Reifenkennlinien die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermittelt.The combination instrument K contains a microcontroller .mu.C, which means of the tire sizes or characteristic curves stored in its memory Sp Motor vehicle speed determined.
Die so ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit wird entweder zur Anzeige A gebracht, um dem Fahrzeugführer die aktuelle Geschwindigkeit anzuzeigen oder über den CAN-BUS bzw. eine andere Schnittstelle an andere Komponenten der Fahrzeugelektronik wie z. B. einem Bordrechner ausgegeben. The vehicle speed determined in this way either becomes display A brought to show the driver the current speed or via the CAN-BUS or another interface to other components of the Vehicle electronics such. B. issued an on-board computer.
Im weiteren soll nun anhand der Fig. 2 das Verfahren zur genauen Bestim mung der Fahrzeuggeschwindigkeit näher erläutert werden.Furthermore, the method for the exact determination of the vehicle speed will now be explained in more detail with reference to FIG. 2.
Nach dem Start wird im Programmschritt 1 überprüft, ob ein Komplettausfall aller 4 Raddrehzahlgeber S1 bis S4 vorliegt, während bei 2 das Signal jedes Rades einzeln gemessen und auf Fehler hin überprüft wird. Ist kein Fehler aufgetreten, werden im Abschnitt 3 die einzelnen Raddrehzahlen verglichen.After the start, program step 1 checks whether there is a complete failure all 4 wheel speed sensors S1 to S4 are present, while with 2 the signal each Wheel is measured individually and checked for errors. Is not a mistake occurred, the individual wheel speeds are compared in section 3.
Zunächst findet ein Diagonalvergleich statt, d. h. es wird die Raddrehzahl VL des linken Vorderrades mit der Raddrehzahl HR des rechten Hinterrades ver glichen. Stimmen beide in einem vorgegebenen Toleranzbereich überein, wird in 4 aus der Raddrehzahl VL des linken Vorderrades die Fahrzeuggeschwin digkeit bestimmt. Stimmen die Raddrehzahlen VL und HR nicht überein, wer den im Schritt 5 die Meßwerte des rechten Vorderrades VR und des linken Hinterrades HL verglichen. Bei Übereinstimmung wird als Fahrzeuggeschwin digkeit die des rechten Vorderrades VR erkannt.First, a diagonal comparison takes place, i. H. it becomes the wheel speed VL of the left front wheel with the wheel speed HR of the right rear wheel like. If the two agree within a specified tolerance range, 4 the vehicle speed from the wheel speed VL of the left front wheel determined. If the wheel speeds VL and HR do not match who in step 5 the measured values of the right front wheel VR and the left Rear wheel HL compared. If there is agreement, the vehicle speed the right front wheel VR recognized.
Wird aber bei diesem Vergleich auch keine Übereinstimmung festgestellt, wer den im folgenden Abschnitt die von den Rädern jeweils einer Achse gelieferten Signale untersucht.If, however, no comparison is found in this comparison, who in the following section the one delivered by the wheels of one axle Signals examined.
So werden bei 7 der Meßwerte des linken Vorderrades VL mit dem des rechten Vorderrades VR verglichen. Stimmen diese überein, werden im Schritt 8 die Raddrehzahlsignale des linken und des rechten Hinterrades HL bzw. HR unter sucht. Stimmen auch diese Signale überein wird bei 9 als Fahrzeuggeschwin digkeit der Maximalwert der Meßwerte des linken Vorderrades VL, des rechten Vorderrades VR, des linken Hinterrades HL sowie des rechten Hinterrades HR angezeigt.So at 7 the measured values of the left front wheel VL with that of the right Front wheel compared VR. If they match, in step 8 the Wheel speed signals of the left and right rear wheel HL or HR below is looking for. If these signals also match, the vehicle speed is 9 The maximum value of the measured values of the left front wheel VL, the right Front wheel VR, the left rear wheel HL and the right rear wheel HR displayed.
Wird beim Vergleich der Meßergebnisse des linken und rechten Hinterrades HL bzw. HR ein Fehler detektiert, wird im Schritt 10 die Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Maximalwert der Werte der Räder vorn links VL, oder vorn rechts VR bestimmt.When comparing the measurement results of the left and right rear wheel HL or HR detects an error, the vehicle speed is in step 10 from the maximum value of the values of the wheels front left VL, or front right VR certainly.
Wird aber im Schritt 7 beim Vergleich der Meßwerte des linken und des rechten Vorderrades VL bzw. VR eine Abweichung festgestellt, werden in 11 die Meßergebnisse des rechten und des linken Hinterrades HR bzw. HL verglichen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt sich dann bei 12 aus dem größeren der gemessenen Werte HL bzw. HR. But is in step 7 when comparing the measured values of the left and the right Front wheel VL or VR found a deviation, the 11 in Measurement results of the right and left rear wheels HR and HL compared. The vehicle speed is then determined at 12 from the larger of the measured values HL or HR.
Führen sowohl der Diagonalvergleich als auch der Achsenvergleich zu einer Fehleranzeige, werden in einem letzten Abschnitt die Signale, welche die Räder einer Fahrzeugseite liefern, verglichen.Both the diagonal comparison and the axis comparison lead to one Error display, the signals that the Deliver wheels on one side of the vehicle, compared.
Im Schritt 13 werden die Meßwerte des linken Vorderrades sowie des linken Hinterrades VL und HL untersucht. Stimmen beide Werte im entsprechenden Toleranzbereich überein, wird als Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt 4 der Wert des linken Vorderrades VL ausgegeben.In step 13, the measured values of the left front wheel and the left Rear wheel VL and HL examined. Agree both values in the corresponding Tolerance range is the vehicle speed in step 4 Value of the left front wheel VL output.
Wird im Schritt 13 ein Fehler festgestellt, wird bei 14 das Signal des rechten Vorderrades VR mit dem des rechten Hinterrades HR verglichen. Bei Überein stimmung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt 6 aus dem Meßsignal des rechten Vorderrades VR bestimmt.If an error is found in step 13, the signal of the right one is shown at 14 Front wheel VR compared to that of the right rear wheel HR. If they match The vehicle speed is determined in step 6 from the measurement signal of the right front wheel VR determined.
Sollte im Schritt 14 ein Fehler detektiert werden, wird bei 15 gefragt, ob entwe der das rechte oder das linke Vorderrad VR bzw. VL fehlerhaft sind. Ist dies der Fall, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt 9 bestimmt.If an error is detected in step 14, 15 is asked whether either the right or left front wheel VR or VL are faulty. Is this the If so, the vehicle speed is determined in step 9.
Sind diese beiden Signale in Ordnung, wird im Schritt 16 die Fahrzeugge schwindigkeit aus dem Mittelwert der Meßergebnisse vom linken und rechten Vorderrad VL u. VR bestimmt.If these two signals are in order, the vehicle is in step 16 speed from the mean of the measurement results from the left and right front wheel VL u. VR determined.
Anhand des Programmteiles, welches in Fig. 3 dargestellt ist, soll der Ver gleich zwischen den von zwei Rädern gelieferten Signalen erläutert werden.Based on the program part, which is shown in Fig. 3, the comparison between the signals supplied by two wheels will be explained.
Nach dem Start wird beim Schritt 17 festgestellt, ob die Raddrehzahl Rad DZ1 des ersten Rades fehlerhaft ist. Ist diese korrekt, wird im Schritt 18 die Rad drehzahl Rad DZ2 des zweiten Rades überprüft. Ist auch diese in Ordnung, wird im Programmschritt 19 eine Vergleichsgröße für die Raddrehzahl Rad DZ2 des zweiten Rades auf der Grundlage des RAD DZ1 berechnet.After the start, it is determined in step 17 whether the wheel speed wheel DZ1 of the first wheel is faulty. If this is correct, the wheel is in step 18 Speed wheel DZ2 of the second wheel checked. Is this okay, is a comparison variable for the wheel speed wheel DZ2 in program step 19 of the second wheel calculated on the basis of the RAD DZ1.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel darf die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ1 15% größer als die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ2 (= S1) und die Raddrehzahl Rad DZ2 darf 15% größer sein als die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ1 (= S2).In the present embodiment, the wheel speed of the first wheel Wheel DZ1 15% greater than the wheel speed of the second wheel wheel DZ2 (= S1) and the wheel speed wheel DZ2 may be 15% greater than the wheel speed of the first wheel wheel DZ1 (= S2).
Im Schritt 20 wird nun festgestellt, ob die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ2 um mehr als 15% größer ist als die Raddrehzahl Rad DZ1. Ist dies nicht der Fall, wird bei 21 geprüft, ob die Raddrehzahl des ersten Rades Rad DZ1 um mehr als 15% größer als die Raddrehzahl des zweiten Rades Rad DZ2 ist. Ist dies nicht der Fall, wird auf Gleichheit der beiden Meßsignale erkannt. In step 20 it is now determined whether the wheel speed of the second wheel is wheel DZ2 is more than 15% greater than the wheel speed wheel DZ1. Is not this the case, it is checked at 21 whether the wheel speed of the first wheel wheel DZ1 is more than 15% greater than the wheel speed of the second wheel, wheel DZ2. If this is not the case, the two measurement signals are identified as being identical.
Werden bei den Programmschritten 17 bis 21 die gestellten Fragen bejaht, wird ein Fehler diagnostiziert.If the questions asked in program steps 17 to 21 are answered in the affirmative, diagnosed an error.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung der Geschwindigkeit bei Kraftfahrzeugen nutzt die von Gebern gelieferte Information über die Drehzahl jeden Rades. Mit Hilfe des Mikrorechners wird aus diesen Eingangsgrößen ein plausibler Geschwindigkeitswert bestimmt.The inventive method for detecting the speed at Motor vehicles use the information provided by sensors about the speed every wheel. With the help of the microcomputer, these input variables are used plausible speed value determined.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140101 |