JP2018140733A - グリップヒータ制御装置、およびグリップヒータ制御装置を備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】グリップヒータを使用する場合でも、バッテリの電圧低下を抑制しつつ、運転者の快適さをより向上させることなどができるようにする。【解決手段】車両のハンドルグリップに設けられたグリップヒータ１１２に供給する電力の通電量を制御するグリップヒータ制御装置（ヒータコントローラ１００）は、電源となるバッテリ１１１の電圧が所定の増加基準電圧以上の場合に、グリップヒータ１１２への通電量を徐々に増加させる一方、バッテリ１１１の電圧が所定の減少基準電圧以下の場合に、グリップヒータ１１２への通電量を徐々に減少させるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、オートバイやスノーモービル等に設けられるハンドルのグリップに備えられたグリップヒータへの通電を制御するグリップヒータ制御装置に関するものである。

二輪車等において人が握るハンドルのハンドルグリップでは、握る手を温めるためにヒータを内蔵したものがある。また、そのようなハンドルグリップのヒータへの供給電力を制御する制御装置として、バッテリの電圧低下を抑制しつつ加温を可能とする機会を多くするために、エンジン回転数に応じて供給電力量の上限を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２８２０４１号公報

しかしながら、上記のようにエンジン回転数に応じて供給電力量の上限を制御する場合、例えばエンジン始動後のアイドリング状態の時など、エンジンの回転数が低い場合などには、十分な加温ができなかったり、ハンドルグリップの温度の大幅な低下を招いたりして、運転者の快適さを損なうことがある。

本発明は、上記の点に鑑み、グリップヒータを使用する場合でも、バッテリの電圧低下を抑制しつつ、運転者の快適さをより向上させることなどができるようにすることを目的としている。

上記の目的を達成するために、
本発明は、
車両のハンドルグリップに設けられたグリップヒータに供給する電力の通電量を制御するグリップヒータ制御装置であって、
電源となるバッテリの電圧が所定の増加基準電圧以上の場合に、グリップヒータへの通電量を徐々に増加させる一方、
バッテリの電圧が所定の減少基準電圧以下の場合に、グリップヒータへの通電量を徐々に減少させるように構成されたことを特徴とする。

これにより、バッテリ電圧に応じて通電量を徐々に増減させることが容易になり、バッテリの電圧低下を抑制しつつ、運転者の快適さをより向上させることなどが可能になる。

本発明によれば、グリップヒータを使用する場合でも、バッテリの電圧低下を抑制しつつ、運転者の快適さをより向上させることなどができる。

グリップヒータ制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態１での制御動作を示すフローチャートである 実施形態１での通電量制御の例を示すタイミングチャートである。 実施形態２での制御動作を示すフローチャートである 実施形態２での通電量制御の例を示すタイミングチャートである。 実施形態３での制御動作を示すフローチャートである 実施形態３での通電量制御の例を示すタイミングチャートである。 実施形態４での制御動作を示すフローチャートである 実施形態４での通電量制御の例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
（ヒータコントローラ１００の概略構成）
グリップヒータ制御装置であるヒータコントローラ１００は、例えば図１に示すように、バッテリ電圧検出部１０１と、制御部１０２と、通電電力出力部１０３とを備えて構成されている。バッテリ電圧検出部１０１は、バッテリ１１１が出力するバッテリ電圧Ｖを検出するものである。制御部１０２は、検出されたバッテリ電圧Ｖ、および車両の運転者等による操作部１０４のオンオフ操作や例えば３段階の加温強度設定操作に基づいて、通電電力出力部１０３への制御指示を生成するようになっている。通電電力出力部１０３は、制御部１０２からの指示に応じて、グリップヒータ１１２に供給する電圧および／または電流を制御するようになっている。なお、通電電力の制御方法は特に限定されないが、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）による制御を適用することなどができる。また、バッテリ電圧Ｖの検出はリアルタイムに行われるようにしてもよいし、一定期間ごとに行われるようにしたりしてもよい。

（ヒータコントローラ１００の制御動作）
上記のように構成されたヒータコントローラ１００では、例えば図２に示すような制御動作が行われ、図３に示すようなグリップヒータ１１２への通電が行われる。

（ａ） まず、図３に示すタイミング（ａ）のようにバッテリ１１１の出力電圧がバッテリ電圧Ｖである時に、運転者が操作部１０４によってグリップヒータ１１２への通電を開始させる操作をしたとすると、まず（Ｓ１０１）で、バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上かどうかが判定される。ＹＥＳであれば、（Ｓ１１１）で通電量を１０％増加させる制御が行われ、制御は（Ｓ１０１）に戻って（Ｓ１０１）以降が繰り返される。ただし、通電量の上限は運転者の操作等によって設定された設定値に制限される。すなわち、この例では、通電量は１００％に維持される。

（ｂ） 上記通電によってバッテリ電圧Ｖが徐々に低下して増加基準電圧Ｖｕｐを下回ったとすると、制御は（Ｓ１０２）に移行し、バッテリ電圧Ｖが減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下かどうかが判定される。減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になっていなければ（ＮＯ）、制御は（Ｓ１０１）に戻って（Ｓ１０１）（Ｓ１０２）が繰り返される。

（ｃ） やがて、バッテリ電圧Ｖが低下して減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になったとすると、制御は（Ｓ１１２）に移行して、通電量が１０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは低下し続けるが、その低下程度は小さくなる。

（ｄ） そこで、再度（Ｓ１０２）が実行されると、やはり制御は（Ｓ１１２）に移行して、通電量がさらに１０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に上昇し始める。

（ｅ） バッテリ電圧Ｖが依然、減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下であれば、（Ｓ１１２）で通電量がさらに１０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは、より大きな上昇程度で上昇する。

（ｆ） バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上になると、（Ｓ１０１）でＹＥＳと判定され、制御は（Ｓ１１１）に移行して、通電量が１０％増加させられる。すると、バッテリ電圧Ｖは上昇し続けるが、その上昇程度は小さくなる。

（ｇ） そこで、再度（Ｓ１０１）が実行されると、やはり制御は（Ｓ１１１）に移行して、通電量がさらに１０％増加させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に低下し始め、やがて、定常状態になると、増加基準電圧Ｖｕｐと減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの間でほぼ一定の状態、すなわち安定した加温状態が維持される。

上記のように、グリップヒータへの通電を単にＯＮ／ＯＦＦ制御する場合などに比べて、バッテリ電圧に応じて通電量を徐々に増減させることによって、バッテリの電圧低下を抑制しつつ、運転者の快適さをより向上させることなどができる。また、通電が停止している状態から通電が再開される場合でも、急激な通電、停止の繰り返しによって電圧変動が大きくなることなどが抑制されることにより、バッテリ寿命をより向上させたり、システムの負荷を軽減して故障の要因を低減することなども容易にできる。さらに、例えば通電の有無を表示するインジケータランプなどが頻繁に明滅することなどを抑制することも容易になるので、見映えを向上させることもできる。

（実施形態２）
実施形態２、および以下の実施形態では、ヒータコントローラ１００の基本的な構成は上記実施形態と同じであるが、例えば図４に示すような制御動作が行われる。

（ａ） そこで、上記実施形態１と同様に、図５に示すタイミング（ａ）のようにバッテリ１１１の出力電圧がバッテリ電圧Ｖである時に、運転者が操作部１０４によってグリップヒータ１１２への通電を開始させる操作をしたとすると、まず（Ｓ２０１）で、バッテリ電圧Ｖが通電復帰基準電圧Ｖｏｎ以上かどうか、すなわち通電を停止していた場合に復帰させるかどうかが判定される。ＹＥＳであれば、（Ｓ２１１）に移行して、通電量が設定値にされるとともに、後に詳述するように増加基準電圧Ｖｕｐや減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの比較に基づいた制御を行うかどうかを示す増減制御フラグがクリアされた後、制御は（Ｓ２０１）に戻って（Ｓ２０１）以降が繰り返される。

（ｂ） 上記通電によってバッテリ電圧Ｖが徐々に低下して通電停止基準電圧Ｖｏｎを下回ったとすると、制御は（Ｓ２０２）に移行し、バッテリ電圧Ｖが通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になったかどうかが判定される。通電停止基準電圧Ｖｏｆｆになっていなければ（ＮＯ）、制御は（Ｓ２０３）に移行して、増減制御フラグがセットされているかどうかが判定され、上記のようにクリアされていれば、制御は（Ｓ２０１）に戻る。すなわち、バッテリ電圧Ｖが徐々に低下しても、増加基準電圧Ｖｕｐや減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの比較は行われず、バッテリ電圧Ｖが通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になるまで（Ｓ２０１）〜（Ｓ２０３）が繰り返される。

（ｃ） バッテリ電圧Ｖが通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になると、（Ｓ２０２）から（Ｓ２１２）に移行し、通電量が０％に、すなわち通電が停止状態にされる。これにより、バッテリ電圧Ｖは比較的速やかに回復し、バッテリ電圧Ｖが上昇する。また、増減制御フラグがセットされる。これにより、（Ｓ２０３）から（Ｓ２０４）に移行し、以下の（ｄ）〜（ｇ）で説明するように、実施形態１と同様の増加基準電圧Ｖｕｐ、および減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの比較に基づいた制御が行われる。

（ｄ） すなわち、バッテリ電圧Ｖが減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下である場合には、（Ｓ２０５）から（Ｓ２１４）に移行して、通電量が２０％減少させられる。ただし、この例では既に０％にされているので、そのまま通電の停止状態が維持される。

（ｅ） やがてバッテリ電圧Ｖが上昇して増加基準電圧Ｖｕｐ以上になると、（Ｓ２０４）から（Ｓ２１３）に移行して、通電量が１０％増加させられる。すると、バッテリ電圧Ｖは上昇し続けるが、その上昇程度は小さくなる。

（ｆ） 上記のように上昇程度は小さくなっても、バッテリ電圧Ｖの上昇が続けば、さらに、（Ｓ２１３）で通電量が１０％増加させられ、バッテリ電圧Ｖは、やはり上昇するが、その上昇程度はさらに小さくなる。

（ｇ） さらに、（Ｓ２１３）で通電量が１０％増加させられ、バッテリ電圧Ｖの回復よりも通電による電圧の低下の影響が大きくなり、バッテリ電圧Ｖは減少に転じる。やがて、バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐより低くなると、（Ｓ２０４）から（Ｓ２０５）に移行するが、バッテリ電圧Ｖが減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になるまでは、制御は（Ｓ２０１）に戻る動作が繰り返される。

（ｈ） バッテリ電圧Ｖが低下して、減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になると、（Ｓ２０５）から（Ｓ２１４）に移行し、通電量が２０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは回復して徐々に上昇し始める。ここで、通電量の減少程度は、実施形態１と同様に１０％にしてもよいが、減少程度を大きくすることによって、バッテリ電圧Ｖをより迅速に回復させることができる。すなわち、通電量の減少程度は、バッテリ電圧Ｖの回復程度と、加温効果とを考慮して設定されればよい。

（ｉ） やがて、バッテリ電圧Ｖが上昇して増加基準電圧Ｖｕｐ以上になると、上記タイミング（ｆ）と同様に再度通電量が１０％増加させられる。

（ｊ） バッテリ電圧Ｖの低下は、グリップヒータ１１２への通電に限らず、例えばブレーキランプの点灯などによっても生じ得る。そのような場合の通電量がグリップヒータ１１２への通電量よりも大きい場合には、バッテリ電圧Ｖはより急激に低下する。

（ｋ） バッテリ電圧Ｖの急激な低下により、（Ｓ２０５）での減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になったかどうかの判定よりも先に（Ｓ２０２）で通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になったと判定された場合には、（Ｓ２１２）に移行して、上記（ｃ）と同様に通電量が０％に、すなわち通電が停止状態にされる。これにより、バッテリ電圧Ｖは比較的速やかに回復し、バッテリ電圧Ｖが上昇する。また、増減制御フラグがセットされ、再度、増加基準電圧Ｖｕｐ、および減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの比較に基づいた制御が行われるようにされる。

（ｌ） 一方、バッテリ電圧Ｖの上昇は、グリップヒータ１１２への通電量低下や通電停止に起因する回復によるのに限らず、例えばエンジンの回転数が上昇して発電量が大きくなると、急激に上昇し得る。

（ｍ） バッテリ電圧Ｖの急激な上昇により、（Ｓ２０４）での増加基準電圧Ｖｕｐ以上になったかどうかの判定よりも先に（Ｓ２０１）で通電復帰基準電圧Ｖｏｎ以上になったと判定された場合には、（Ｓ２１１）に移行して、通電量は直ちに設定値の例えば１００％にされ、グリップヒータ１１２の速やかな加温が行われるようにされる。

（実施形態３）
実施形態３のヒータコントローラ１００では、例えば図６に示すような制御動作が行われる。

（ａ） そこで、図７に示すタイミング（ａ）のようにバッテリ１１１の出力電圧がバッテリ電圧Ｖである時に、運転者が操作部１０４によってグリップヒータ１１２への通電を開始させる操作をしたとすると、まず（Ｓ３０１）で、バッテリ電圧Ｖが通電復帰基準電圧Ｖｏｎ以上かどうか、すなわち通電を停止していた場合に復帰させるかどうかが判定される。ＹＥＳであれば、（Ｓ３１１）に移行して、通電量が設定値にされた後、制御は（Ｓ３０１）に戻って（Ｓ３０１）以降が繰り返される。

（ｂ） 上記通電によってバッテリ電圧Ｖが徐々に低下して通電停止基準電圧Ｖｏｎを下回ったとすると、制御は（Ｓ３０２）に移行し、バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上かどうかが判定される。ＹＥＳであれば、（Ｓ３１２）で通電量を１０％増加させる制御が行われ、制御は（Ｓ３０１）に戻って（Ｓ３０１）以降が繰り返される。ただし、通電量の上限は運転者の操作等によって設定された設定値に制限される。すなわち、この例では、通電量は１００％に維持される。

（ｃ） 上記通電によってバッテリ電圧Ｖが徐々に低下して通電停止基準電圧Ｖｕｐを下回ったとすると、制御は（Ｓ３０３）に移行し、バッテリ電圧Ｖが通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になったかどうかが判定される。通電停止基準電圧Ｖｏｆｆになっていなければ（ＮＯ）、制御は（Ｓ３０４）に移行し、バッテリ電圧Ｖが減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下かどうかが判定される。減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になっていなければ（ＮＯ）、制御は（Ｓ３０１）に戻って（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０４）が繰り返される。

（ｄ） やがて、バッテリ電圧Ｖが低下して減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になったとすると、制御は（Ｓ３１４）に移行して、通電量が２０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは低下し続けるが、その低下程度は小さくなる。

（ｅ） そこで、再度（Ｓ３０４）が実行されると、やはり制御は（Ｓ３１４）に移行して、通電量がさらに２０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に上昇し始める。

（ｆ） さらに（Ｓ３０４）が実行されたときに、バッテリ電圧Ｖが減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になっていなければ（ＮＯ）、制御は（Ｓ３０１）に戻って（Ｓ３０１）〜（Ｓ３０４）が繰り返され、バッテリ電圧Ｖはさらに上昇を続ける。

（ｇ） バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上になると、（Ｓ３０２）でＹＥＳと判定され、制御は（Ｓ３１２）に移行して、通電量が１０％増加させられる。すると、バッテリ電圧Ｖは上昇し続けるが、その上昇程度は小さくなる。

（ｈ） さらに（Ｓ３０２）が実行されると、やはり制御は（Ｓ３１２）に移行して、通電量がさらに１０％増加させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に低下し始める。

（ｉ） その後、上記（ｅ）と同様に（Ｓ３０４）が実行されると、やはり制御は（Ｓ３１４）に移行して、通電量がさらに２０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に上昇し始める。

（ｊ） 実施形態２と同様に、例えばブレーキランプの点灯などによって通電量が大幅に増加すると、バッテリ電圧Ｖは急激に低下する。

（ｋ） そこで、上記（ｄ）と同様に、バッテリ電圧Ｖが低下して減少基準電圧Ｖｄｏｗｎ以下になったとすると、制御は（Ｓ３１４）に移行して、通電量が２０％減少させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは低下し続けるが、その低下程度は小さくなる。

（ｌ） さらに、バッテリ電圧Ｖの急激な低下により、（Ｓ３０３）で通電停止基準電圧Ｖｏｆｆ以下になったと判定された場合には、（Ｓ３１３）に移行して、通電量が０％に、すなわち通電が停止状態にされる。

（ｍ）（ｎ） バッテリ電圧Ｖが上昇して増加基準電圧Ｖｕｐ以上になると、（Ｓ３０２）でＹＥＳと判定され、制御は（Ｓ３１２）に移行して、通電量が１０％増加させられる。すると、バッテリ電圧Ｖは上昇し続けるが、その上昇程度は小さくなる。

（ｏ） また、実施形態２と同様に、例えばエンジンの回転数が上昇して発電量が大きくなると、バッテリ電圧Ｖは急激に上昇する。

（ｐ） バッテリ電圧Ｖの急激な上昇により、（Ｓ３０１）で通電復帰基準電圧Ｖｏｎ以上になったと判定された場合には、（Ｓ３１１）に移行して、通電量は直ちに設定値の例えば１００％にされ、グリップヒータ１１２の速やかな加温が行われるようにされる。

上記のような制御が行われる場合には、バッテリ電圧Ｖが通電停止基準電圧Ｖｏｆｆまで低下しなくても減少基準電圧Ｖｄｏｗｎになった時点で通電量を減少させることができるので、バッテリ１１１の容量が小さい場合や、劣化が進んでいる場合などには、一般に、バッテリ電圧Ｖの低下を抑制するのに有利である。なお、上記実施形態２、３のような制御を組み合わせるようにしてもよい。すなわち、例えば、実施形態２のような制御を行っている場合に、通電の停止が１分間に１０回以上行われた場合には、実施形態３のような制御が行われるようにしたりしてもよい。

（実施形態４）
実施形態４のヒータコントローラ１００では、例えば図８に示すように、実施形態３の場合と比べて、（Ｓ４０２）で、バッテリ電圧Ｖが単に増加基準電圧Ｖｕｐ以上かどうかの判定ではなく、そのような状態で１０秒以上経過したかが判定される点が異なる。他の
（Ｓ４０１）（Ｓ４０３）〜（Ｓ４１４）では、実施形態３の場合と同じような動作が行われる。

すなわち、例えば図９の（ａ）〜（ｆ）では実施形態３と同じようにバッテリ電圧Ｖおよび通電量が変化するが、例えば（ｇ）でバッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上になったとしても、その状態が１０秒以上経過していなければ、（Ｓ４０２）ではＮＯと判定され、引き続き（Ｓ４０１）〜（Ｓ４０４）が繰り返されて、バッテリ電圧Ｖは徐々に上昇する。やがて、（Ｓ４０２）で、１０秒以上、バッテリ電圧Ｖが増加基準電圧Ｖｕｐ以上であると判定されると、制御は（Ｓ４１２）に移行して、通電量がさらに１０％増加させられる。そこで、バッテリ電圧Ｖは徐々に低下し始め、やがて、定常状態になると、増加基準電圧Ｖｕｐと減少基準電圧Ｖｄｏｗｎとの間でほぼ一定の状態、すなわち安定した加温状態が維持される。

このように、所定時間経過を条件に通電量を増加させることによって、バッテリ電圧Ｖの変動をより緩やかにするとともに、その低下の程度を小さく抑えることが容易にできる。なお、上記のような判定時間は特に限定されず、例えば１秒などでもよいし、１０秒より長くてもよく、実際のグリップの温度や周囲の温度、バッテリ１１１の状態などに応じて設定されればよい。

なお、上記各実施形態で説明した要素は、論理的に矛盾しない範囲で種々組み合わせてもよい。

１００ ヒータコントローラ
１０１ バッテリ電圧検出部
１０２ 制御部
１０３ 通電電力出力部
１０４ 操作部
１１１ バッテリ
１１２ グリップヒータ

Claims (8)

1. 車両のハンドルグリップに設けられたグリップヒータに供給する電力の通電量を制御するグリップヒータ制御装置であって、
   電源となるバッテリの電圧が所定の増加基準電圧以上の場合に、グリップヒータへの通電量を徐々に増加させる一方、
   バッテリの電圧が所定の減少基準電圧以下の場合に、グリップヒータへの通電量を徐々に減少させるように構成されたことを特徴とするグリップヒータ制御装置。
2. 請求項１のグリップヒータ制御装置であって、
   バッテリの電圧が、上記増加基準電圧よりも高い通電復帰基準電圧以上の場合に、グリップヒータへの通電量をあらかじめ設定された設定通電量にするように構成されたことを特徴とするグリップヒータ制御装置。
3. 請求項１から請求項２のうち何れか１項のグリップヒータ制御装置であって、
   バッテリの電圧が、上記減少基準電圧よりも低い通電停止基準電圧以下の場合に、グリップヒータへの通電を停止させるように構成されたことを特徴とするグリップヒータ制御装置。
4. 請求項２についての請求項３のグリップヒータ制御装置であって、
   上記設定通電量による通電時には、バッテリの電圧が上記減少基準電圧以下であっても、上記通電停止基準電圧以下になるまで、その設定通電量による通電を維持するように構成されたことを特徴とするグリップヒータ制御装置。
5. 請求項２についての請求項３のグリップヒータ制御装置であって、
   上記設定通電量による通電時に、
   上記バッテリの電圧が上記減少基準電圧以下の場合に、グリップヒータへの通電量を徐々に減少させる制御と、
   上記バッテリの電圧が上記減少基準電圧以下であっても、上記通電停止基準電圧以下になるまで、その設定通電量による通電を維持する制御と、
   を選択的に実行し得るように構成されたことを特徴とするグリップヒータ制御装置。
6. 請求項１から請求項５のうち何れか１項のグリップヒータ制御装置であって、
   上記グリップヒータへの通電量を徐々に増加させる場合の増加程度と、徐々に減少させる場合の減少程度とが、互いに異なることを特徴とするグリップヒータ制御装置。
7. 請求項１から請求項５のうち何れか１項のグリップヒータ制御装置であって、
   上記グリップヒータへの通電量を徐々に増加させる場合の増加タイミングの間隔と、徐々に減少させる場合の減少タイミングの間隔とが、互いに異なることを特徴とするグリップヒータ制御装置。
8. グリップヒータが設けられたハンドルと、
   バッテリと、
   請求項１から請求項７のうち何れか１項のグリップヒータ制御装置と、
   を備えたことを特徴とする車両。

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