DE2939115A1 - ADJUSTABLE VEHICLE SEAT - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Fahrzeugsitz, dessen Teile miteinander bzw. mit dem Fahrzeugboden über unabhängig voneinander betätigbare Verstelleinrichtungen verbunden sind, wobei zum Ermitteln der für den jeweiligen Sitzbenutzer günstigsten Einstellwerte aller Verstelleinrichtungen ein Rechner mit einem Speicher für die fahrzeugspezifischen Eingabeparameter und einer Eingabeeinrichtung für die personenspezifischen und sich auf die Fahrsituation beziehenden Größen sowie eine Anzeigeeinrichtung und/oder ein Anschluß für eine an sich bekannte Steuereinrichtung für Servomotoren vorgesehen ist.The invention relates to an adjustable vehicle seat, the parts of which are independent of one another or with the vehicle floor mutually actuatable adjusting devices are connected, in order to determine the for the respective Seat users most favorable setting values of all adjustment devices a computer with a memory for the vehicle-specific Input parameters and an input device for the person-specific and the driving situation related variables as well as a display device and / or a connection for a known control device for Servo motors is provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art gemäß dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß das Eingeben und Abrufen von Daten und Befehlen erleichtert wird. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem verstellbaren Fahrzeugsitz, der die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.The invention is based on the object of improving a device of this type according to the main patent to the effect that that the input and retrieval of data and commands is facilitated. This task is solved with an adjustable one Vehicle seat having the features of claim 1.
Mit Hilfe der zusätzlichen, unterschiedlichen Funktionen zugeordneten Drucktasten brauchen bei der Eingabe oder beim Abrufen von Daten oder Befehlen diese nicht in eine Zahl umgesetzt zu werden, was nicht nur wegen der Verminderung der Zahl der Drucktastenbetätigungen von Vorteil ist, sondern auch wegen der besseren Verständlichkeit für die Bedienungsperson .With the help of the additional pushbuttons assigned to different functions, when entering or when Retrieving data or commands these not to be converted into a number, which is not only because of the diminution the number of pushbutton actuations is advantageous, but also because it is easier to understand for the operator .
Telefonische Auskünfte und Auftrage sind nur nach schriftlicher 030017/0664 Bestätigung verbindlichTelephone information and orders are only possible after written 030017/0664 Confirmation binding
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform weist die Eingabeeinrichtung zusätzlich zu dem Drucktastenfeld eine Aufnahme für einen Personen-Kennschlüssel auf, um die Identifikationsinformation für unterschiedliche Personen nicht mittels der Drucktasten eingeben zu müssen.In a preferred embodiment, the input device in addition to the pushbutton field, a receptacle for a personal identification key so that the identification information for different people is not by means of the Entering pushbuttons.
Eine der zusätzlichen Drucktasten ist vorzugsweise den verschiedenen Situationen zugeordnet, für die unterschiedliche, optimale Sitzpositionen einstellbar sind. Ferner ist es zweckmäßig, eine der zusätzlichen Drucktasten als Faktoren-Eingabetaste auszubilden, um in besonders einfacher Weise eine Gewichtung der einzelnen Größen vornehmen zu können, aufgrund deren die optimale Sitzposition ermittelt wird.One of the additional pushbuttons is preferably the different ones Assigned to situations for which different, optimal seating positions can be set. Furthermore it is expedient to design one of the additional pushbuttons as a factor input button in order to be particularly simple to be able to carry out a weighting of the individual sizes, on the basis of which the optimal sitting position is determined.
Da es bei längeren Fahren vorteilhaft ist, die Sitzposition in gewissen Zeitabschnitten zu verändern, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine der zusätzlichen Drucktasten als Eingabetaste ausgebildet, durch deren Betätigung in Verbindung mit der Betätigung einer oder mehrerer den Ziffern zugeordneter Drucktasten die Zeitspanne angebbar ist, nach deren Ablauf eine selbsttätige Änderung der Sitzposition erfolgt.Since it is advantageous for longer journeys to change the seating position in certain time segments, it is preferred for one Embodiment one of the additional pushbuttons is designed as an input button by actuating it the time span can be specified in connection with the actuation of one or more pushbuttons assigned to the digits after which the seat position changes automatically he follows.
Es ist ferner vorteilhaft, eine der zusätzlichen Drucktasten zur Erzeugung eines Stopsignals vorzusehen, um rasch und sicher die Verstellbewegungen notfalls beenden zu können. Es ist dabei zweckmäßig , die Steuereinrichtung, die vorzugsweise je eine Steuereinheit für jeden unabhängigen Verstellantrieb aufweist, über eine Stop-Signalleitung unmittelbar mit der Eingabe-Ausgabeeinheit des Rechners zu verbinden.It is also advantageous to provide one of the additional pushbuttons for generating a stop signal in order to to be able to terminate the adjustment movements quickly and safely if necessary. It is advisable to use the control device, each of which preferably has a control unit for each independent adjustment drive, via a stop signal line to be connected directly to the input / output unit of the computer.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in detail. Show it:
Fig. 1 Das Ausführungsbeispiel in Seitenansicht, Fig. 1 The embodiment in side view,
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Fig. 2 das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Eingabeeinrichtung, Fig. 4 ein Flußdiagramm.FIG. 2 shows the block diagram of the exemplary embodiment, FIG. 3 shows a plan view of the input device, Fig. 4 is a flow chart.
Der in Fig. 1 dargestellte, verstellbare Fahrzeugsitz weist einen Sitzteil 2 auf, der auf einem Zwischenrahmen 3 in Längsrichtung des Fahrzeuges verstellbar angeordnet ist. Der Zwischenrahmen 3 ist über Lenker 8 und 8* auf einer am Bodenblech des Fahrzeuges befestigten Konsole 9 abgestützt. An dem Sitzteil 2 ist ein- und feststellbar eine Rückenlehne 13 angeordnet. Ferner ist das Lenkrad 17 in Längsrichtung der Lenksäule 18 ein- und feststellbar angeordnet.The adjustable vehicle seat shown in FIG. 1 has a seat part 2 on an intermediate frame 3 in the longitudinal direction of the vehicle is arranged to be adjustable. The intermediate frame 3 is on the handlebars 8 and 8 * on the floor panel the vehicle-mounted console 9 is supported. A backrest can be adjusted and locked on the seat part 2 13 arranged. Furthermore, the steering wheel 17 is arranged so that it can be adjusted and locked in the longitudinal direction of the steering column 18.
Die Längsverstellung erfolgt mittels eines Servomotors 25, die Höhen- und Neigungsverstellung mittels eines Servomotors 26, die Verstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne mittels eines Servomotors 28 und die Verstellung des Lenkrades 17 mittels eines Servomotors 29.The longitudinal adjustment takes place by means of a servo motor 25, the height and inclination adjustment by means of a servo motor 26, the adjustment of the angle of inclination of the backrest by means of a servo motor 28 and the adjustment of the steering wheel 17 by means of a servo motor 29.
Die Servomotoren 25, 26, 28 und 29 sind an eine Steuereinrichtung 13o angeschlossen, die in einer auf dem Mitteltunnel unterhalb des Armaturenbrettes vorgesehenen Konsole 31 angeordnet ist. Die Konsole 31 weist eine Halterung auf, in die ein Rechner 2o mittels eines den Rechner mit der Steuereinrichtung verbindenden Steckers 32 einsteckbar ist.The servomotors 25, 26, 28 and 29 are connected to a control device 13o, which is in one on the center tunnel Console 31 provided below the dashboard is arranged. The console 31 has a holder into which a computer 2o can be plugged in by means of a plug 32 connecting the computer to the control device.
Der Rechner 2o dient zusammen mit der Steuereinrichtung 3o und den Servomotoren zur Einstellung der Verstelleinrichtungen auf den für den Sitzbenutzer günstigsten Wert. Der Rechner 2o enthält einen Speicher, in dem die fahrzeugspezifischen Eingabeparamter, insbesondere die Daten über die Fahrgastzelle, die Lage und den Verstellbereich des Lenkrades, die Lage und die Größe der Windschutzscheibe, die Größe des Sichtfeldes nach vorne und hinten, die Augenelipse, die Art des Sicherheitsgurtes und die Lage der Verankerungspunkte sowie der Daten über den Fahrzeugsitz, wie insbesondere seine Einsitztiefe, seinen Federweg, seinen Verstellbereich undThe computer 2o is used together with the control device 3o and the servomotors to set the adjustment devices to the value most favorable for the seat user. The computer 2o contains a memory in which the vehicle-specific Input parameters, in particular the data on the passenger compartment, the position and the adjustment range of the steering wheel, the The position and size of the windshield, the size of the field of vision forwards and backwards, the eye ellipse, the type the seat belt and the location of the anchoring points as well as the data on the vehicle seat, in particular his Seat depth, its spring travel, its adjustment range and
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seine Polsterkontur eingebbar sind. Weiterhin weist der Rechner 2o eine Eingabeeinrichtung 21 auf, über die alle Daten und Befehle eingegeben sowie abgerufen werden können. Mittels der Eingabeeinrichtung 21 können die personenspezifischen Daten wie zum Beispiel die Lage der Gelenkpunkte, die Körperkontur, die anthropometrisch günstigen Winkel und Bereiche sowie die Augenhöhe und die sich auf die Fahrsituation, beispielsweise eine lange Autobahnfahrt, eine Stadtfahrt, eine schnelle Fahrt auf bergiger und kurvenreicher Strecke, eingegeben werden können. Auf einer Anzeigeeinrichtung 22 (Fig.2) können die abgerufenen Informationen angezeigt werden, damit der Benutzer eine Kontrollmöglichkeit hat. Der Rechner 2o kann hierbei als tragbares Gerät ausgebildet oder fest im Fahrzeug eingebaut sein.its upholstery contour can be entered. Furthermore, the computer 2o has an input device 21 via which all Data and commands can be entered and called up. By means of the input device 21, the person-specific Data such as the position of the points of articulation, the body contour, the anthropometrically favorable angles and Areas as well as eye level and which relate to the driving situation, for example a long motorway trip, a city trip, a fast drive on mountainous and winding roads can be entered. On a display device 22 (Fig.2), the information retrieved can be displayed so that the user can check Has. The computer 2o can be designed as a portable device or be permanently installed in the vehicle.
Die im Ausführungsbeispiel als LED-Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung ist ebenso wie ein Drucktastenfeld 23 und eine Aufnahme 24 für Personen-Kennschlüssel, die zusammen mit dem Drucktastenfeld die Eingabeeinrichtung 21 bildet, in der Frontplatte des Rechners 2o angeordnet.The display device embodied as an LED display in the exemplary embodiment is just like a pushbutton panel 23 and a receptacle 24 for personal identification keys which, together with the push-button panel, the input device 21 forms, arranged in the front panel of the computer 2o.
Das Drucktastenfeld 23, die Aufnahme 24 und die Anzeigeeinrichtung 22 sind an die Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 2o angeschlossen, mit der über Datenbusse ein Datenspeicher 34, ein Prozessor 35 und ein Programmspeicher 36 in Verbindung stehen. Wie Fig. 2 zeigt, sind an die Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 eine der Zahl der unabhängig voneinander betätigbaren Verstelleinrichtungen entsprechend der Anzahl von Komparatoren 37 angeschlossen, denen die Steuereinrichtung 3o nachgeschaltet ist, welche die den Komparatoren nachgeschalteten Motorsteuerungen 38 enthält. Im Ausführungsbeispiel ist je eine dieser Motorsteuerungen 38 für den die Sitzlängsverstellung bewirkenden Servomotor 25, den die Sitzhöhen- und Neigungsverstellung bewirkenden Servomotor 26, den die Neigungsänderung der Rückenlehne bewirkenden Servomotor 28 und den der Verschiebung des Lenkrades dienenden Servomotor 29 vorgesehen.The push button panel 23, the receptacle 24 and the display device 22 are connected to the input / output unit 33 of the computer 2o, with which a data bus Data memory 34, a processor 35 and a program memory 36 are connected. As Fig. 2 shows, are to the Input / output unit 33 one of the number of independently operable adjusting devices corresponding the number of comparators 37 connected, which the control device 3o is connected downstream, which the contains motor controls 38 connected downstream of the comparators. In the exemplary embodiment, there is one of these motor controls 38 for the longitudinal adjustment of the seat, the servomotor 25 that adjusts the seat height and inclination causing servo motor 26, the change in inclination of the backrest causing servo motor 28 and that of the displacement Servomotor 29 of the steering wheel is provided.
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Wie Fig. 2 zeigt, führt von der Eingabe/Ausgabe-Einheit 33 des Rechners 2o eine Notstop- oder Unterbrecherleitung 39, über die ein Stop-Signal zu allen Motorsteuerungen 38 gelangt, wenn die Stop-Taste 4o des Drucktastenfeldes 23 gedrückt wird.As FIG. 2 shows, an emergency stop or interrupt line 39 leads from the input / output unit 33 of the computer 2o, Via which a stop signal is sent to all motor controls 38 when the stop button 4o of the pushbutton panel 23 is pressed will.
Wie Fig. 3 zeigt, enthält das Drucktastenfeld 23 neben den den Ziffern ο bis 9 zugeordneten Drucktasten außer der Stop-Taste weitere, zusätzliche Tasten. Die mit S gekennzeichnete Situationstaste wird in Kombination mit einer oder mehrerer Ziffern-Tasten betätigt, um eine der verschiedenen Fahrsituationen auszuwählen. Beispielsweise wird bei einer Be-As FIG. 3 shows, the pushbutton field 23 contains, in addition to the pushbuttons assigned to the digits 0 to 9, in addition to the stop button further, additional buttons. The situation key marked with S is used in combination with one or more Numeric buttons pressed to select one of the various driving situations. For example, in the case of a
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tätigung der Situationstaste und/der Ziffer 1 zugeordneten Taste der Fahrzeugsitz in die günstigste Position zum Einsteigen und Aussteigen bewegt. Die Situation "S2" ist im Ausführungsbeispiel die Ruheposition, "S3" die Liegeposition, "S4" die Sitzposition bei normaler Fahrt, "S5" die Position bei Stadtfahrt, "S6" die Position bei einer Fahrt auf einer kurvenreichen Strecke, "S7" die Position bei einer Langstreckenfahrt, bei der in gewissen Zeitabständen die Sitzeinstellung automatisch verändert wird. Durch Betätigen der mit A gekennzeichneten zusätzlichen Taste erfolgt eine Anzeige auf dem Display. Außerdem können nach einer Betätigung dieser Taste die gespeicherten Werte abgeändert werden. Die C-Taste wird zum Löschen des auf dem Display angezeigten Wertes betätigt. Mit Hilfe der F-Taste lassen sich in Verbindung mit den den Ziffern zugeordneten Tasten Korrekturfaktoren eingeben, aufgrund deren die Sitzeinstellung von der berechneten Einstellung abweicht, was in manchen Fällen vorteilhaft ist. Mit Hilfe der T-Taste kann der Fahrer die Zeit, nach der der Sitz sich aus der Einstellung für die Situation bei normaler Fahrt in die Situation bei Langstreckenfahrt und umgekehrt bewegt, selbst vorgeben.actuation of the situation button and / the button assigned to the number 1 moves the vehicle seat into the most favorable position for getting in and out. The situation "S2" in the exemplary embodiment is the rest position, "S3" the lying position, "S4" the sitting position during normal driving, "S5" the position during city driving, "S6" the position when driving on a winding route, "S7" the position when driving long distances, in which the seat setting is automatically changed at certain time intervals. By pressing the additional key marked with A, a message appears on the display. In addition, the stored values can be changed after pressing this key. The C key is pressed to delete the value shown on the display. With the help of the F key, in connection with the keys assigned to the digits, correction factors can be entered, due to which the seat setting deviates from the calculated setting, which is advantageous in some cases. With the help of the T button, the driver can specify the time after which the seat moves from the setting for the situation for normal driving to the situation for long-distance driving and vice versa.
Durch ein Betätigen der D-Taste wird der gespeicherte Wert für die Sitzlängsverstellung angezeigt, um diesen Wert über-By pressing the D button, the saved value for the fore / aft adjustment is displayed in order to exceed this value.
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prüfen zu können, oder um Ihn nach dem Drücken der C-Taste neu In den Datenspeicher eingeben zu können. Die Taste D muß auch gedrückt werden, wenn der Sitz in Längsrichtung willkürlich verstellt werden soll. In diesem Falle muß anschließend die mit "+" gekennzeichnete Taste oder die mit "-" gekennzeichnete Taste gedrückt werden. Entsprechendes gilt für die A-Taste, die der .. Sitzhöhenverstellung zugeordnet ist, die V-Taste, die der Lenkradverstellung zugeordnet ist, sowie die L-Taste, welche der Lehnenneigungsverstellung zugeordnet ist.to be able to check, or to re-check it after pressing the C key To be able to enter into the data memory. The D key must also be pressed if the seat is to be adjusted arbitrarily lengthways. In this case the with "+" marked key or the key marked "-" must be pressed. The same applies to the A key, which is assigned to the .. seat height adjustment, the V button, which is assigned to the steering wheel adjustment, and the L button, which is assigned to the backrest tilt adjustment.
Mittels der Tastatur 23 werden alle Daten eingegeben. Sowohl die für ein bestimmtes Modell sich nicht änderndes Fahrzeugdaten als auch die personenspezifischen Daten, die von verschiedenen Maßen der Personen abhängen, werden im Datenspeicher 34 gespeichert. Die personenspezifischen Daten werden aufgrund einer Reihe von Maßen der betreffenden Person ermittelt. Es handelt sich hierbei um die Oberarmlänge, die Unterarmlänge, die Sitztiefe, die Kniehöhe, die Augenhöhe und die Kopfhöhe. Mit Hilfe eines Rechenprogrammes werden aufgrund dieser Maße vier persönliche Kennwerte berechnet, welche in Form von dreistelligen Zahlen nach dem Aufleuchten der zugeordneten Symbole auf dem Display mittels der Tastatur eingegeben werden. Nachdem alle Werte eingegeben worden sind, kann der Rechner 2o auf Abruf die für die unterschiedlichen Situationen optimale Sitzeinstellung vornehmen, wobei alle Einstellungen mit Ausnähme der Einstellung für das Ein- und Aussteigen und der Liegestellung nur erfolgen, wenn auch der Kennschlüssel in die Aufnahme 24 eingesteckt ist, welcher den Sitzbenutzer identifiziert.All data are entered by means of the keyboard 23. Both the vehicle data that does not change for a specific model as well as the person-specific data, which depend on the various dimensions of the person, are stored in the data memory 34 saved. The person-specific data are determined on the basis of a series of measurements of the person concerned. It This concerns the upper arm length, the forearm length, the seat depth, the knee height, the eye height and the head height. With the help of a computer program, four personal characteristic values are calculated on the basis of these dimensions, which are in the form of three-digit Numbers can be entered using the keyboard after the associated symbols have lit up on the display. After this All values have been entered, the computer 2o can on request the optimal ones for the different situations Carry out seat adjustment, whereby all settings with the exception of the setting for getting in and out and the The reclining position can only take place if the identification key that the seat occupant is inserted into is also inserted into the receptacle 24 identified.
Die Berechnung der optimalen Sitzpositionen erfolgt entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig. 4. Die fahrzeugspezifischen Daten werden einer Fahrzeugdatei entnommen. Nach der Eingabe der Personennummer wird geprüft, ob die Daten dieser Person bereits gespeichert sind. Ist dies nicht der Fall, müssen sie eingegeben werden. Basierend auf den Werten von Standardpersonen (VDI-Richtlinie 278o, DIN oo334o8, SAE-Ünter-The calculation of the optimal seat positions takes place in accordance with the flow chart according to FIG. 4. The vehicle-specific Data is taken from a vehicle file. After entering the personal number, it is checked whether the data of this Person are already saved. If this is not the case, they must be entered. Based on the values of Standard persons (VDI guideline 278o, DIN oo334o8, SAE-Ünter-
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lagen) werden die ermittelten Maße in andere Körpergrößen und Gelenkpunktlagen umgerechnet· Ober einen Zufallsgenerator werden dann beliebige Sitzpositionsparameter ermittelt und daraus die zugehörige Sitzposition berechnet. Für die Ermittlung der Sitzposition wird vom Rechner geprüft, ob die vorgeschriebenen Restriktionen erfüllt sind, beispielsweise ob die Körperwinkel in den von der Arbeitsmedizin ermittelten Komfortbereichen liegen, ob der Verstellbereich des Sitzes, des Lenkrades, eventuell auch des Spiegels und der Pedale u.a. nicht überschritten wird, ob der Augenpunkt innerhalb der Augenelipse oder einem anderen günstigen Sichtfeld im Fahrzeug liegt, ob das Lenkrad unter Beibehaltung einer guten Sitzposition erreicht werden kann, ob das Kupplungspedal voll durchgetreten werden kann, ob der Oberschenkel unterstützt ist, ob der größtmögliche Abstand zum Lenkrad erreicht ist, ob die Befestigungspunkte des Sicherheitsgurtes und damit seine Lage innerhalb bestimmter Grenzen liegen, und ob weitere,für die Sitzposition wichtige Grenzen nicht überschritten werden. Die einzelnen Kriterien werden dann mit den Faktoren, die Erfahrungswerte darstellen, multipliziert und summiert zum Zwecke der Bewertung oder Gewichtung.positions) the determined dimensions are converted into other body sizes and joint point positions · Using a random generator any seat position parameters are then determined and the associated seat position is calculated from this. For the investigation the seating position is checked by the computer whether the prescribed restrictions are met, for example whether the body angle are within the comfort ranges determined by occupational medicine, whether the adjustment range of the seat, the steering wheel, possibly also of the mirror and the pedals etc. not exceeded whether the eye point lies within the eye ellipse or another favorable field of vision in the vehicle, whether The steering wheel can be reached while maintaining a good seating position whether the clutch pedal is fully depressed whether the thigh is supported, whether the greatest possible distance to the steering wheel has been reached, whether the attachment points of the seat belt and thus its location are within certain limits, and whether more, for the Important limits are not exceeded. The individual criteria are then combined with the factors that Show empirical values, multiply and add up for the purpose of evaluation or weighting.
Danach wird durch den Zufallsgenerator ein weiterer Sitzpositionsparameter ermittelt. Bei der Wertung wird festgestellt, ob diese Position günstiger ist oder nicht. Sind die neuen Parameter günstiger als die vorhandenen, liegt also eine Verbesserung vor, so werden sie gespeichert. Nach einer vorgewählten Anzahl von Iterationen wird die Suche abgebrochen. Aus dem Kollektiv der Sitzpositionsparameter wird die beste ausgesucht und weitergegeben. Diese Werte werden überprüft, ob sie im Bezug auf logische und praktische Zusammenhänge akzeptiert werden können. Sofern die Berechnung auf einem Komputer mit angeschlossenem Plotter, durchgeführt wird, kann die ermittelte Sitzposition anschließend gezeichnet werden.Then another seat position parameter is generated by the random generator determined. The evaluation determines whether this position is cheaper or not. Are the new ones Parameters cheaper than the existing ones, i.e. if there is an improvement, they are saved. After a preselected Number of iterations, the search is canceled. The collective of the sitting position parameters becomes the best selected and passed on. These values are checked to see if they relate to logical and practical relationships can be accepted. If the calculation is carried out on a computer with a plotter connected, the determined seating position can then be drawn.
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