JP2014124027A - プラグロック装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】プラグロック装置において、利便性を向上させることにある。
【解決手段】プラグロックＥＣＵ３５は連動モードとロック禁止モードとの間で切り替わる。連動モードは車両ドアが施錠状態にあるとき給電プラグ１０をロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるとき給電プラグ１０をアンロック状態とするモードである。ロック禁止モードは給電プラグ１０をロック状態とすることを禁止するモードである。プラグロックＥＣＵ３５はインレット３４に挿入された給電プラグ１０が事前に車両に登録されたものである旨判断すると連動モードに切り替わり、インレット３４に挿入された給電プラグ１０が事前に車両に登録されたものでない旨判断するとロック禁止モードに切り替わる。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラグロック装置に関する。
近年、環境に対する配慮から、車載されるバッテリの電力に基づき走行可能な電気自動車又はハイブリッドカーが注目されている。電気自動車等には、例えば商用電源に繋がる給電プラグを接続可能としたインレットが設けられている。そして、そのインレットに給電プラグを接続し、商用電源から車両に送電することで車両のバッテリが充電される。
充電中に車両から不正に給電プラグが抜き出されたり、給電プラグ自体が盗まれたりすることを防止するため、インレットに挿し込まれた給電プラグをロックすることで給電プラグの不正な抜き出しを規制するプラグロック装置が存在する。
例えば、特許文献１に記載のプラグロック装置においては、車両ドアの施解錠状態に応じて給電プラグのロック状態が切り替えられる構成が採用されている。
特許第４３７９８２３号公報
上記特許文献１に記載のプラグロック装置においては、給電プラグの種類に関わらず、車両ドアの施解錠状態に応じて、その給電プラグがロックされる。しかし、状況によっては給電プラグをロックしたくないこともある。
例えば、外出先ではユーザの持ち物でない給電プラグもロックされてしまう。これにより、車両の充電が完了しているのにも関わらず、ユーザが車両ドアの施解錠状態を切り替えない限り、その車両のインレットから給電プラグを取り外せないことになる。
さらに、自宅のガレージ内に車両を駐車する場合には、セキュリティの面から給電プラグのロックは不要である。それにも関わらず、給電プラグをインレットから抜き出す際に、給電プラグをアンロックするべく、車両の施解錠状態を切り替える必要があり、面倒であった。
以上のように、常に車両ドアの施解錠状態に応じて給電プラグのロック状態が切り替わることで、ユーザの利便性が損なわれるおそれがある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、利便性を向上させたプラグロック装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するためにインレットに挿入された給電プラグをロック状態とアンロック状態との間で切り替え可能に構成されるプラグロック装置は、前記給電プラグとの間で通信を行う通信部と、前記通信部を通じて前記インレットに挿入される給電プラグを判断し、その給電プラグに基づき、前記給電プラグをロック状態とすることを禁止するロック禁止モードに切り替える制御部と、を備えた。
この構成によれば、制御部は通信部を通じてインレットに挿入される給電プラグを判断し、その判断した給電プラグに基づき、給電プラグをロック状態とすることを禁止するロック禁止モードに切り替える。これにより、特にロックが必要でない状況で給電プラグがロックされてインレットから外れないことが抑制される。従って、プラグロック装置における利便性を向上させることができる。
上記プラグロック装置について、前記制御部は、前記インレットに挿入された前記給電プラグを、車両ドアが施錠状態にあるときロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるときアンロック状態とする連動モードと、前記ロック禁止モードとの間で切り替わり可能であって、前記通信部を通じて前記インレットに挿入された給電プラグを判断し、その給電プラグが事前に車両に登録されたものである旨判断すると前記連動モードに切り替わり、その給電プラグが事前に車両に登録されたものでない旨判断すると前記ロック禁止モードに切り替わることが好ましい。
この構成によれば、制御部は連動モードとロック禁止モードとの間で切り替わる。連動モードは車両ドアが施錠状態にあるとき給電プラグをロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるとき給電プラグをアンロック状態とするモードである。ロック禁止モードは上述の通りである。
制御部はインレットに挿入された給電プラグが事前に車両に登録されたものである旨判断すると連動モードに切り替わり、インレットに挿入された給電プラグが事前に車両に登録されたものでない旨判断するとロック禁止モードに切り替わる。
これにより、ロックが必要である給電プラグのみを車両に登録しておけば、ロックが特に必要でない給電プラグがロックされることが抑制される。従って、給電プラグのロックを解除できない状況が抑制されて利便性を向上させることができる。
上記プラグロック装置について、前記制御部は、前記インレットに挿入された前記給電プラグを、車両ドアが施錠状態にあるときロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるときアンロック状態とする連動モードと、前記ロック禁止モードとの間で切り替わり可能であって、前記通信部を通じて前記インレットに挿入された前記給電プラグを判断し、その給電プラグが急速充電用の給電プラグである旨判断すると前記ロック禁止モードに切り替わり、その給電プラグが通常充電用の給電プラグである旨判断すると前記連動モードに切り替わることが好ましい。
この構成によれば、制御部はインレットに挿入された給電プラグが急速充電用の給電プラグである旨判断するとロック禁止モードに切り替わり、その給電プラグが通常充電用の給電プラグである旨判断すると連動モードに切り替わる。よって、例えば、自宅外の充電スタンドの急速充電用の給電プラグがロックされることが防止される。これにより、車両への充電が完了して、つぎの車両に給電プラグを挿入する際に、充電が完了した車両から給電プラグが外れない状況が抑制される。よって、利便性を向上させることができる。
本発明によれば、プラグロック装置において、利便性を向上させることができる。
本発明の一実施形態における車両、電子キーの構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるインレット及び給電プラグの周辺の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるプラグロックＥＣＵ及びトランスポンダ間の通信についてのシーケンス図。
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、ハイブリッド式の車両１は、電子キー８０との無線通信を通じて車両ドアの施解錠状態の切り替えを許可する。
本例では、車両１には、電子キーシステムとして、車両１及び電子キー８０間で自動で双方向無線通信が実行されることで車両ドアの施解錠が許可されるスマートシステムが搭載されている。以下、電子キー８０及び車両１の構成について説明する。
（電子キー）
図１に示すように、電子キー８０は、キー制御部８１と、ＬＦ受信部８２と、ＵＨＦ送信部８３と、を備える。
キー制御部８１は、固有のキーＩＤコードが記憶された不揮発性のメモリ８１ａを有する。キー制御部８１は、ＬＦ受信部８２を通じて車両１から無線送信されるＬＦ（Low Frequency）帯のリクエスト信号Ｓｒｅｑを受信すると、ＵＨＦ送信部８３を通じて、自身のメモリ８１ａに記憶されるキーＩＤコードを含むＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯のキーＩＤコード信号Ｓｉｄを車両１に無線送信する。
（車両）
図１に示すように、車両１は、車載制御装置１１として、照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７１と、充電ＥＣＵ６１と、ボデーＥＣＵ５１と、プラグロックＥＣＵ３５と、を備える。各ＥＣＵ３５，５１，６１，７１は、車内ＬＡＮ（Local Area Network）７８を介して互いに通信可能に構成されている。
また、車両１はエンジン３ａ及びモータ３ｂの動力を組み合わせて駆動輪２を駆動させるハイブリッドシステム３と、モータ３ｂに供給される電力が充電される車載バッテリ４と、給電プラグ１０のロック状態を切り替えるプラグロック装置３１と、を備える。
図１に示すように、インレット３４は車両１の側面（詳しくは、後部右側車両ドアの後方）に形成される。このインレット３４には、インレット３４に挿入された給電プラグ１０をアンロック状態及びロック状態間で切り替えるプラグロック構造３２が設けられている。
給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたとき、給電プラグ１０は、インレット３４及びコンバータ６を介して車載バッテリ４に接続された状態となる。また、給電プラグ１０には充電ケーブル１２を介して外部電源９１からの電力が供給される。従って、給電プラグ１０がインレット３４に挿し込まれた状態においては、外部電源９１からの交流電力が給電プラグ１０及びインレット３４を通じてコンバータ６に供給可能となる。コンバータ６は給電プラグ１０からの交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を車載バッテリ４に供給する。充電ＥＣＵ６１は、コンバータ６の制御を通じて、車載バッテリ４への充電を制御する。
図２に示すように、インレット３４には、給電プラグ１０の挿入を検出する挿入検出スイッチ３６と、イモビコイル３３とが設けられている。挿入検出スイッチ３６は、給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたときに押圧されるプッシュスイッチからなり、押圧状態に応じた検出信号をプラグロックＥＣＵ３５に出力する。イモビコイル３３は、プラグロックＥＣＵ３５に電気的に接続されている。プラグロックＥＣＵ３５は、不揮発性のメモリ３５ａを備え、そのメモリ３５ａには給電プラグ１０に内蔵されるトランスポンダ８５に記憶されるトランスポンダＩＤコードと同一のトランスポンダＩＤコードが記憶されている。事前に、自身の給電プラグ１０のトランスポンダ８５に記憶されるトランスポンダＩＤコードをこのメモリ３５ａに記憶させる。この給電プラグ１０を車両１に登録する作業は、例えばユーザの依頼のもとディーラーにて行われる。
プラグロックＥＣＵ３５は、連動モードとロック禁止モードとの間で切り替わる。連動モードとは、インレット３４に挿入された給電プラグ１０を、車両ドアが解錠状態にあるときアンロック状態とし、車両ドアが施錠状態にあるときロック状態とするモードである。また、ロック禁止モードとは、給電プラグ１０をロック状態に切り替えることを禁止するモードである。
図２に示すように、プラグロックＥＣＵ３５は挿入検出スイッチ３６を通じて給電プラグ１０がインレット３４に挿入された旨判断すると、イモビコイル３３を通じて駆動電波Ｓｖを発信する。
プラグロックＥＣＵ３５は、イモビコイル３３を通じて給電プラグ１０からのトランスポンダ応答信号Ｓｔｒを受信すると、そのトランスポンダ応答信号Ｓｔｒに含まれるトランスポンダＩＤコードと、自身のメモリ３５ａに記憶されるトランスポンダＩＤコードとの照合（トランスポンダ照合）が成立するか否かを判断する。
プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立すると連動モードに切り替わる。また、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立しないとロック禁止モードに切り替わる。なお、給電プラグ１０がインレット３４に挿入されていない状態においては、プラグロックＥＣＵ３５は、ロック禁止モード及び連動モードの何れの状態でもない。
また、図１に示すように、ボデーＥＣＵ５１には、ドアロック装置５５と、ドアスイッチ５７ａ〜５７ｄと、が接続されている。
図２に示すように、ドアスイッチ５７ａ〜５７ｄは、車両ドアの車外側の各ドアハンドルに設けられていて、押し操作がされると、その旨の操作信号をボデーＥＣＵ５１に出力する。
照合ＥＣＵ７１は、登録された電子キー８０のキーＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備える。照合ＥＣＵ７１には、車外ＬＦ送信部７２と、ＵＨＦ受信部７４と、が接続されている。
車外ＬＦ送信部７２は、車外側の各ドアハンドルに埋設されるとともに、車両１の周囲にＬＦ帯の無線信号を送信する。ＵＨＦ受信部７４は、車内外からのＵＨＦ帯の無線信号を受信し、その受信した信号を照合ＥＣＵ７１に出力する。
照合ＥＣＵ７１は、例えば、エンジン停止状態であって、かつ車両ドアの施錠状態であるとき、一定周期毎に、各車外ＬＦ送信部７２を通じて車両１の周辺にＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｅｑを間欠的に送信する。
照合ＥＣＵ７１は、リクエスト信号Ｓｒｅｑに対して電子キー８０から返信されるキーＩＤコード信号Ｓｉｄを、ＵＨＦ受信部７４を介して受信すると、このキーＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるキーＩＤコードと自身のメモリ７１ａに記憶されたキーＩＤコードとのＩＤ照合（ドアロックに係る車外照合）を行う。ボデーＥＣＵ５１は、照合ＥＣＵ７１を通じて車外照合が成立した旨認識した状態において、何れかのドアスイッチ５７ａ〜５７ｄが操作された旨認識すると、ドアロック装置５５を通じて車両ドアの施解錠状態を切り替える。これがスマートシステムを利用した車両ドアの施解錠方法である。
（給電プラグ）
給電プラグ１０にはトランスポンダ８５が内蔵されている。トランスポンダ８５は不揮発性のメモリ８５ａを備え、そのメモリ８５ａには固有のトランスポンダＩＤコードが記憶されている。
トランスポンダ８５は、車両１から駆動電波Ｓｖを受けると、この駆動電波Ｓｖを動作源としてメモリ８５ａに記憶されるトランスポンダＩＤコードを含むトランスポンダ応答信号Ｓｔｒを無線送信する。
以下、図３のシーケンス図に従って、モード切り替えに係るプラグロックＥＣＵ３５及びトランスポンダ８５間の通信について説明する。なお、本例では、事前に車両１に登録されている給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたとする。
プラグロックＥＣＵ３５は、挿入検出スイッチ３６を通じて給電プラグ１０がインレット３４に挿入された旨判断すると（Ｓ１０１）、イモビコイル３３を通じて駆動電波Ｓｖを発信する（Ｓ１０２）。
トランスポンダ８５は駆動電波Ｓｖを受けると、自身のメモリ８５ａに記憶されるトランスポンダＩＤコードを含むトランスポンダ応答信号Ｓｔｒを無線送信する（Ｓ１０３）。
プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ応答信号Ｓｔｒを受信すると、トランスポンダ応答信号Ｓｔｒに含まれるトランスポンダＩＤコードと、自身のメモリ３５ａに記憶されるトランスポンダＩＤコードとの照合を行い、この照合が成立すると（Ｓ１０４）、連動モードに切り替わる（Ｓ１０５）。これにより、車両１に登録した給電プラグ１０のみ車両ドアの施錠に連動してロック可能となる。以上でプラグロックＥＣＵ３５及びトランスポンダ８５の処理は終了となる。
一方、登録していない給電プラグ１０若しくはそもそもトランスポンダ８５が内蔵されていない給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたとする。この場合、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立せずロック禁止モードとなる。これにより、車両１に登録していない給電プラグ１０がロックされることが抑制される。
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）プラグロックＥＣＵ３５は連動モードとロック禁止モードとの間で切り替わる。連動モードは車両ドアが施錠状態にあるとき給電プラグ１０をロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるとき給電プラグ１０をアンロック状態とするモードである。ロック禁止モードは給電プラグ１０をロック状態とすることを禁止するモードである。
プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立した旨判断すると、インレット３４に挿入された給電プラグ１０が事前に車両に登録されたものであるとして連動モードに切り替わる。また、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立しない旨判断すると、インレット３４に挿入された給電プラグ１０が事前に車両に登録されたものでないとしてロック禁止モードに切り替わる。
これにより、例えば、自宅外の充電スタンドの給電プラグや自宅ガレージ内の給電プラグ等の特にロックが必要でない給電プラグ１０を車両に登録しないことで、その給電プラグ１０がロックされることが抑制される。従って、電子キー８０を車両１の近くに持ってきて車両ドアを解錠する手間なく給電プラグ１０をインレット３４から取り外すことが可能となって利便性を向上させることができる。
（２）また、自宅屋外駐車場における給電プラグ等のロックが必要である給電プラグ１０を車両１に登録することで、車両ドアの施錠に連動して給電プラグ１０のロックが可能となる。よって、セキュリティ性を確保することができる。
（３）ロックが必要である給電プラグ１０のみを車両１に登録すればよく、例えば自宅外に存在する充電スタンドの給電プラグを車両１に登録する必要がない。よって、登録作業が簡易となる。
（４）トランスポンダ８５は、電池電力によらずに、駆動電波Ｓｖを動力源としてトランスポンダ応答信号Ｓｔｒを無線送信する。よって、給電プラグ１０において電池交換をする必要がない。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立した旨判断すると連動モードに切り替わり、トランスポンダ照合が成立しない旨判断するとロック禁止モードに切り替わる。しかし、逆に、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合が成立した旨判断するとロック禁止モードに切り替わり、トランスポンダ照合が成立しない旨判断すると連動モードに切り替わってもよい。この場合、ユーザは自宅ガレージ内の給電プラグ等の特にロックが必要でない給電プラグ１０を車両１に登録する。これにより、ロックが必要でない給電プラグ１０がロックされることが抑制される。
・上記実施形態において、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダ照合の成立の有無ではなく、受信したトランスポンダ応答信号Ｓｔｒに含まれるトランスポンダＩＤコードに応じてロック禁止モード又は連動モードに切り替わってもよい。この場合、プラグロックＥＣＵ３５は、トランスポンダＩＤコードが自宅外の充電スタンドにおける給電プラグのトランスポンダ８５に対応するものである旨判断すると、ロック禁止モードに切り替わる。これにより、充電スタンドにおける給電プラグがロックされることが抑制される。
・上記実施形態においては、プラグロックＥＣＵ３５は車両１に登録していない給電プラグ１０のロックを禁止していた。しかし、これに限らず、例えば、プラグロックＥＣＵ３５はインレット３４に挿入された給電プラグ１０が急速充電用の給電プラグ１０である旨判断するとロック禁止モードに切り替わり、その給電プラグ１０が通常充電用の給電プラグ１０である旨判断すると連動モードに切り替わってもよい。これにより、事前に登録作業を行うことなく、例えば、自宅外の充電スタンドの急速充電用の給電プラグ１０がロックされて他者がその給電プラグ１０を取り外せないことが防止される。これにより、利便性を向上させることができる。
・上記各実施形態においては、車両１にはスマートシステムが搭載されていたが、ワイヤレスキーシステムが搭載される構成であってもよい。ワイヤレスキーシステムにおいては、電子キーに設けられる施解錠スイッチの操作に基づき施解錠要求信号が無線送信されることで、車両ドアの施解錠状態が切り替えられる。
さらに、メカニカルキーを利用して車両ドアの施解錠状態が切り替え可能であってもよい。詳しくは、ユーザは、メカニカルキーを、車両ドアの車外側に設けられるキーシリンダに挿入する。そして、その状態でメカニカルキーを回動する。これにより、キーシリンダに連動して車両ドアの施解錠状態が切り替わる。
上記何れの構成であっても、連動モードにおいては車両ドアの施解錠状態に応じて給電プラグ１０のロック状態が切り替わる。
・インレット３４の周辺に設けられるトリガスイッチにて給電プラグ１０のロック状態の切り替えを可能に構成してもよい。この場合、制御装置１１は、連動モードではなくロック許可状態となる。このロック許可状態においては、トリガスイッチの操作を通じて給電プラグ１０のロックが可能である。一方、制御装置１１は、ロック禁止モードにおいては、トリガスイッチの操作に関わらず、給電プラグ１０をロックしない。
・上記実施形態においては、挿入検出スイッチ３６は給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたときに押圧されるプッシュスイッチであった。しかし、給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたことを検出可能であればこれに限らず、給電プラグ１０がインレット３４に電気的に接続されたことをもって当該検出をしてもよい。
・上記実施形態においては、プラグロックＥＣＵ３５は挿入検出スイッチ３６を通じて給電プラグ１０がインレット３４に挿入された旨判断すると、イモビコイル３３を通じて駆動電波Ｓｖを発信していた。しかし、プラグロックＥＣＵ３５は定期的に駆動電波Ｓｖを発信してもよい。また、プラグロックＥＣＵ３５はエンジン停止後に一定期間に亘って駆動電波Ｓｖを発信してもよい。
・上記実施形態においては、プラグロックＥＣＵ３５とトランスポンダ８５との間で無線通信が行われていたが、有線通信であってもよい。この場合、給電プラグ１０には通信部を設ける。給電プラグ１０がインレット３４に挿入されたとき、給電プラグ１０の通信部とプラグロックＥＣＵ３５との間が通信線を通じて有線通信可能となる。この有線通信においては挿入検出スイッチ３６を省略可能である。
・上記各実施形態においては、ハイブリッド式の車両１であったが電気自動車であってもよい。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記通信部は前記給電プラグとの間で無線にて通信を行うことを特徴とするプラグロック装置。
この構成によれば、通信部と給電プラグとの間での無線通信が行われる。無線通信のため、給電プラグとインレットとの間の配線を変更する必要がない。
（ロ）前記給電プラグには、固有のＩＤコードが記憶されるとともに、駆動電波を受けるとそのＩＤコードを含む応答信号を無線送信するトランスポンダが設けられ、前記制御部は、前記通信部を通じて前記駆動電波を前記インレットに挿入される給電プラグに発信するとともに、前記応答信号を受信すると、その応答信号に含まれるＩＤコードに基づき前記インレットに挿入される前記給電プラグを特定することを特徴とするプラグロック装置。
この構成によれば、トランスポンダを利用して無線通信が行われる。トランスポンダは駆動電波を駆動源として動作する。よって、電池切れのおそれがない。
１…車両、４…車載バッテリ、１０…給電プラグ、３１…プラグロック装置、３２…プラグロック構造、３３…イモビコイル、３４…インレット、３５…プラグロックＥＣＵ、３６…挿入検出スイッチ、５１…ボデーＥＣＵ、５７ａ〜５７ｄ…ドアスイッチ、６１…充電ＥＣＵ、７１…照合ＥＣＵ、８０…電子キー、８５…トランスポンダ。

Claims (3)

  1. インレットに挿入された給電プラグをロック状態とアンロック状態との間で切り替え可能に構成されるプラグロック装置において、
    前記給電プラグとの間で通信を行う通信部と、
    前記通信部を通じて前記インレットに挿入される給電プラグを判断し、その給電プラグに基づき、前記給電プラグをロック状態とすることを禁止するロック禁止モードに切り替える制御部と、を備えた
    ことを特徴とするプラグロック装置。
  2. 請求項１に記載のプラグロック装置において、
    前記制御部は、前記インレットに挿入された前記給電プラグを、車両ドアが施錠状態にあるときロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるときアンロック状態とする連動モードと、前記ロック禁止モードとの間で切り替わり可能であって、前記通信部を通じて前記インレットに挿入された給電プラグを判断し、その給電プラグが事前に車両に登録されたものである旨判断すると前記連動モードに切り替わり、その給電プラグが事前に車両に登録されたものでない旨判断すると前記ロック禁止モードに切り替わる
    ことを特徴とするプラグロック装置。
  3. 請求項１に記載のプラグロック装置において、
    前記制御部は、前記インレットに挿入された前記給電プラグを、車両ドアが施錠状態にあるときロック状態とし、車両ドアが解錠状態にあるときアンロック状態とする連動モードと、前記ロック禁止モードとの間で切り替わり可能であって、前記通信部を通じて前記インレットに挿入された前記給電プラグを判断し、その給電プラグが急速充電用の給電プラグである旨判断すると前記ロック禁止モードに切り替わり、その給電プラグが通常充電用の給電プラグである旨判断すると前記連動モードに切り替わる
    ことを特徴とするプラグロック装置。
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