JP6466156B2 - ブレーキ摩耗警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ摩耗警報装置に関する。

ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出して、摩擦材が基準以上に摩耗した場合に、警報表示を行うブレーキ摩耗警報装置がある（例えば、特許文献１参照）。このようなブレーキ摩耗警報装置では、運転席に設けられたメータ表示部において警報が表示される。メータ表示部を制御するメータコンピュータと、摩耗状態を検出するセンサとは、電線によって接続されている。そして、センサから発信された信号は、電線を用いて通信され、メータコンピュータで受信される。

特開平１０−９３０９号公報

メータコンピュータなどのシャシー側の受信部には、複数の電線が束ねられたワイヤーハーネスが接続されている。また、シャシー側の受信部に接続されたワイヤーハーネスと、ブレーキに装着されたセンサとは専用のワイヤーハーネスによって接続されている。車両のアクスル（車軸）形状は車種ごとに異なるので、専用のワイヤーハーネスの配置について、車種ごとに設計及び評価が行われている。そのため、専用のワイヤーハーネスの設計及び評価のために、時間や費用がかかっていた。

そこで、センサ側の送信部とシャシー側の受信部との間の通信を、有線通信に代えて、無線通信によって行うことで、専用のワイヤーハーネスの設置を不要とすることが検討されている。しかしながら、車両には電装品が搭載されているので、電装品から発生するノイズによって、センサ側とシャシー側との間の無線通信に影響が生じるおそれがある。ノイズによる影響を抑制するために、無線通信における電波強度を上げることが考えられるが、無線通信によって消費される電力が増大する。

本発明は、無線通信における消費電力を抑えながら、センサ側の送信部とシャシー側の受信部との間において確実に無線通信を行うことが可能なブレーキ摩耗警報装置を提供することを目的とする。

本発明は、ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出する摩耗検出センサによって摩耗状態を検出し、検出された摩耗状態に関する信号をシャシー側で受信して摩耗状態を報知するブレーキ摩耗警報装置であって、車両を停止させた後に、車両を走行させない休止状態への切替えを検出する休止状態検出部と、車両が休止状態へ切替えられたことを示す信号を無線通信により送信するシャシー側送信部と、休止状態へ切替えられたことを示す信号を受信した後に、休止状態への切替えを検出した場合に、摩耗状態に関する信号を無線通信により送信するセンサ側送信部と、センサ側送信部から送信された信号を受信するシャシー側受信部と、シャシー側受信部で受信した信号に基づいて摩耗状態を報知する報知部と、を備える。

ブレーキ摩耗警報装置では、休止状態検出部によって、車両における休止状態への切替えを検出する。ブレーキ摩耗警報装置は、休止状態への切替えを検出した場合に、摩耗検出センサで検出した摩耗状態に関する信号を、センサ側送信部から無線通信により送信する。センサ側送信部から送信された信号は、シャシー側受信部で受信される。摩耗状態を報知する報知部は、シャシー側受信部で受信した信号に基づいて摩耗状態を報知する。このブレーキ摩耗警報装置によれば、車両が休止状態である場合に、無線通信を用いてセンサ側送信部からシャシー側受信部に信号を送信するので、車両に搭載された電装品から発生するノイズの影響を減少させて確実に信号を送信することができる。そのため、信号を送信する際の電波強度を上げる必要がなくなり、無線通信における消費電力を抑えることができる。

ブレーキ摩耗警報装置は、センサ側送信部を有するセンサ側ユニットと、シャシー側受信部を有するシャシー側ユニットと、を備え、センサ側ユニットは、摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定する摩耗状態判定部を有し、センサ側送信部は、摩耗状態判定部によって摩耗状態が判定基準以上であると判定された場合にのみ、摩耗状態に関する信号として、摩耗状態判定部による判定の結果を示す信号を送信する構成でもよい。この構成によれば、摩耗状態が判定基準以上である場合にのみ、センサ側送信部から信号を送信すればよく、信号の送信回数を削減することができる。これにより、無線通信における消費電力を一層抑えることができる。

摩耗検出センサは、摩擦材に埋め込まれた導体を有し、摩耗状態判定部は、導体が破断しているか否かを判定し、導体が破断している場合に、摩耗状態が判定基準以上であると判定してもよい。この構成によれば、導体が破断しているか否かを判定するだけで、容易に摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定することができる。

休止状態検出部は、車両のイグニッションスイッチにおけるＯＦＦへの切替えを検出して、休止状態への切替えを検出する構成でもよい。これにより、イグニッションスイッチにおけるＯＦＦへの切替えを検出したことをトリガーとして、センサ側送信部が摩耗状態に関する信号を送信することができる。

本発明によれば、無線通信における消費電力を抑えながら、センサ側の送信部とシャシー側の受信部との間において確実に無線通信を行うことが可能なブレーキ摩耗警報装置を提供することができる。

一実施形態のブレーキ摩耗警報装置を示すブロック図である。 ブレーキ摩耗警報装置における手順を示すフローチャートである。 ブレーキ摩耗警報装置における手順を示すフローチャートであり、イグニッションスイッチがＯＮに切替えられた後に実行される手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示されるブレーキ摩耗警報装置１は、車両に搭載され、ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出して、摩擦材の摩耗状態（消耗量）が一定の判定基準に達した際に警報表示を行うものである。ブレーキ摩耗警報装置１は、例えば、トラック、バス等の大型車に搭載されている。なお、ブレーキ摩耗警報装置１は、小型車や中型車に搭載されていてもよい。

ブレーキは、左右の前輪及び左右の後輪にそれぞれ設けられ、車輪を制動する。ブレーキは、ドラムブレーキでもよく、ディスクブレーキでもよい。ブレーキの摩擦材には、摩擦材の摩耗状態を検出するための摩耗検出センサが設けられている。摩耗検出センサ（断線検出部）２は、摩擦材において、車輪と共に回転するドラム又はディスク等と接触する摩擦面から一定の深さ位置に埋め込まれた導線（導体）を有する。摩擦材が一定量摩耗すると、摩擦材が消耗して導線が擦り減って破断する。摩擦材に埋め込まれた導線の破断を検出することで、摩擦材の摩耗状態を検出することができる。摩耗検出センサ２は、その他の構成でもよく、摩擦材の消耗量を検出するものでもよく、摩擦材の残存する厚みを検出するものでもよい。

ブレーキ摩耗警報装置１による警報表示は、運転席に設けられたメータ表示部（報知部）３を用いて行われる。ブレーキ摩耗警報装置１において、摩擦材の摩耗状態を報知する報知部は、例えば画像表示装置などの表示部や、スピーカなどの音声出力部でもよい。

ブレーキ摩耗警報装置１は、メータ表示部３に接続されたシャシー側ユニット１０と、摩耗検出センサ２に接続されたセンサ側ユニット２０とを有する。ブレーキ摩耗警報装置１において、シャシー側ユニット１０と、センサ側ユニット２０との間の通信は、無線通信を用いて行われる。

シャシー側ユニット１０は、シャシー側送信部１１、シャシー側受信部１２、休止状態検出部１３及び制御部１４を備えている。シャシー側ユニット１０は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを有する。シャシー側ユニット１０は、メータ表示部３、電源部４及びイグニッションスイッチ５と電気的に接続されている。電源部４は、例えば車両に搭載されたバッテリであり、シャシー側ユニット１０は、電源部４から電力が供給されて駆動される。

シャシー側送信部１１は、無線通信により信号を送信する送信部であり、シャシー側ユニット１０からセンサ側ユニット２０に信号を送信する。シャシー側送信部１１は、後述するように、車両における休止状態への切替えを検出した場合に、車両における休止状態への切替えを示す信号をセンサ側ユニット２０に送信する。

シャシー側受信部１２は、無線通信により送信された信号を受信する受信部であり、センサ側ユニット２０から送信された信号を受信する。シャシー側受信部１２は、具体的には、ブレーキの摩耗状態に対する判定の結果を示す信号、摩擦材の位置を識別するための信号などを受信する。

休止状態検出部１３は、車両を走行させない休止状態への切替えを検出する。休止状態検出部１３は、例えばイグニッションスイッチ５におけるＯＦＦへの切替えを検出して、車両の休止状態への切替えを検出する。車両を走行させない休止状態とは、例えば、車両の駆動源であるエンジンが停止している状態である。イグニッションスイッチ５は、車両前部の運転席に設けられ、複数のスイッチ状態に切替えられる。スイッチ状態としては、ＯＦＦ、ＡＣＣ（アクセサリ）、ＯＮなどがある。

制御部１４は、メータ表示部３における表示制御などを行う。制御部１４は、メータ表示部３に信号を送信して、メータ表示部３における警報表示を行う。

センサ側ユニット２０は、センサ側受信部２１、センサ側送信部２２及び摩耗状態判定部２３を備えている。センサ側ユニット２０は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを有する。センサ側ユニット２０は、摩耗検出センサ２と電気的に接続されている。また、センサ側ユニット２０には、例えばボタン形の電池２４が搭載されている。センサ側ユニット２０は、電池２４から電力が供給されて駆動される。電池２４は、コイン形の電池でもよく、円柱状の電池でもよく、その他の電池でもよい。

センサ側受信部２１は、無線通信により送信された信号を受信する受信部であり、シャシー側ユニット１０から送信された信号を受信する。具体的には、センサ側受信部２１は、車両における休止状態への切替えを示す信号を受信する。

センサ側送信部２２は、無線通信により信号を送信する送信部であり、センサ側ユニット２０からシャシー側ユニット１０に信号を送信する。センサ側送信部２２は、摩耗状態判定部２３による判定の結果に関する信号を送信する。センサ側送信部２２は、微弱電波を信号として送信する。

摩耗状態判定部２３は、車両における休止状態への切替えを検出した場合に、摩擦材の摩耗状態を判定する。摩耗状態判定部２３は、センサ側受信部２１で、車両における休止状態への切替えを示す信号を受信した場合に、摩擦材の摩耗状態を判定する。摩耗状態判定部２３は、摩耗検出センサ２の導線が断線しているか否かを判定して、ブレーキの摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定する。摩耗検出センサ２の導線が断線している場合には、ブレーキの摩擦材は、判定基準以上摩耗している。

センサ側送信部２２は、ブレーキの摩擦材の摩耗状態が判定基準以上摩耗していると判定された場合のみに、摩耗状態判定部２３による判定の結果に関する信号を送信する。

次に、ブレーキ摩耗警報装置１における動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２は、ブレーキ摩耗警報装置１における手順を示すフローチャートである。まず、シャシー側ユニット１０の休止状態検出部１３は、イグニッションスイッチ５から受信した信号に基づいて、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられたか否かを判定する（ステップＳ１）。イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられた場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、ステップＳ２に進む。

運転者は、車両の走行を終了して駐車場に車両を停止させた後に、キー操作を行う。これにより、イグニッションスイッチ５がＯＮからＯＦＦに切替えられる。イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられると、車両に搭載されている電装品への電力の供給が停止されて、電装品は休止状態となる。電装品が休止状態である場合には、電装品からのノイズの発生は削減されている。

イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、ここでの処理を終了する。休止状態検出部１３は、イグニッションスイッチ５におけるスイッチ状態がＯＮである場合に、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられていないと判定する。また、休止状態検出部１３は、イグニッションスイッチ５におけるスイッチ状態がＡＣＣである場合に、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられていないと判定する。

次に、ステップＳ２では、シャシー側送信部１１は、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられたことを示す信号であるＯＦＦパルス信号を送信する。シャシー側送信部１１は、無線通信により、ＯＦＦパルス信号を送信する。

シャシー側送信部１１によって送信されたＯＦＦパルス信号は、センサ側受信部２１で受信される（ステップＳ３）。

センサ側受信部２１でＯＦＦパルス信号を受信した後に、摩耗状態判定部２３は、ブレーキの摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。摩耗状態判定部２３は、摩耗検出センサ２における導線が断線しているか否かを判定し、導線が断線している場合に、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であると判定する。摩耗検出センサ２において導線の通電が確認された場合には、導線は断線していないと判定し、導線の通電が確認されない場合には、導線は断線していると判定する。なお、判定基準としては、摩擦材の使用限界に対して、余裕がある状態を検出可能な基準としてもよい。

摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、ステップＳ５に進み、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であると判定されなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、ここでの処理は終了する。

次に、ステップＳ５では、センサ側送信部２２は、摩耗状態判定部２３による判定の結果に関する信号として、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であることを示す信号を、無線通信により送信する。また、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であることを示す信号には、この摩擦材が設けられているブレーキの位置を識別するための情報が含まれている。また、センサ側送信部２２から送信される信号は微弱電波である。

センサ側送信部２２によって送信された信号は、シャシー側受信部１２で受信される（ステップＳ６）。これにより、シャシー側ユニット１０は、摩耗状態判定部２３における判定の結果に関する信号を受信する。シャシー側受信部１２で受信した信号に関する情報は、シャシー側ユニット１０の記憶部に保存される。

そして、次回、運転者が車両の運転を行う際にキー操作を行い、イグニッションスイッチ５がＯＮとなった場合に、シャシー側ユニット１０の制御部１４は、摩耗状態判定部２３における判定の結果に基づいて、警報表示を行うための指令信号をメータ表示部３に送信する（ステップＳ７）。制御部１４は、イグニッションスイッチ５におけるスイッチ状態が、ＯＦＦからＡＣＣに切替えられた後に、警報表示を行うための指令信号をメータ表示部３に送信してもよい。

メータ表示部３は、制御部１４から送信された指令信号に基づいて警報表示を行う。メータ表示部３は、ブレーキの摩擦材が判定基準以上摩耗していることを報知する警報表示を行う。これにより、運転者は、ブレーキの摩擦材を取り換える必要があることを認識することができる。

本実施形態のブレーキ摩耗警報装置１によれば、車両が休止状態である場合に、ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出して、摩耗状態を判定し、この判定による結果を示す信号を無線通信によって、センサ側送信部２２からシャシー側受信部１２に送信するので、車両に搭載された電装品から発生するノイズの影響を受けず確実に信号を送信することができる。そのため、信号を送信する際の電波強度を低く抑えることができ、センサ側ユニット２０において、無線通信による消費電力を抑えることができる。ブレーキ摩耗警報装置１では、無線通信における電力を抑えながら、センサ側送信部２２とシャシー側受信部１２との間において確実に無線通信を行うことができ、電池２４の寿命を延ばすことができる。

ブレーキ摩耗警報装置１では、ブレーキの摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であると判定された場合のみに、センサ側送信部２２からシャシー側受信部１２に、摩耗状態を示す信号を送信している。これにより、センサ側送信部２２からシャシー側受信部１２への信号の送信回数を削減することができる。そのため、センサ側ユニット２０において、消費電力を一層抑えることができる。

また、ブレーキ摩耗警報装置１は、イグニッションスイッチ５におけるＯＦＦへの切替えを検出する休止状態検出部１３を備えているので、イグニッションスイッチ５におけるＯＦＦへの切替えを検出したことをトリガーとして、摩耗状態判定部２３において摩擦材の摩耗状態の判定を実行し、センサ側送信部２２において摩耗状態判定部２３による判定の結果を示す信号を送信することができる。

また、ブレーキ摩耗警報装置１では、無線通信により、シャシー側ユニット１０とセンサ側ユニット２０との間の信号を送信及び受信することができるので、従前のように専用のワイヤーハーネスを設置する必要がなくなる。そのため、専用のワイヤーハーネスの設計及び評価のための時間及び費用を削減することができる。

次に、図３を参照して、イグニッションスイッチ５がＯＮに切替えられた後に、ブレーキ摩耗警報装置１で実行される手順について説明する。

図３は、ブレーキ摩耗警報装置１における手順を示すフローチャートであり、イグニッションスイッチ５がＯＮに切替えられた後に実行される手順を示すフローチャートである。

ブレーキ摩耗警報装置１のシャシー側ユニット１０は、イグニッションスイッチ５から送信された信号に基づいて、イグニッションスイッチ５がＯＮに切替えられたことを検出する。シャシー側ユニット１０のシャシー側送信部１１は、イグニッションスイッチ５がＯＮに切替えられたことを示す信号であるＯＮパルス信号を送信する（ステップＳ１１）。

次に、センサ側ユニット２０のセンサ側受信部２１は、ＯＮパルス信号を受信する（ステップＳ１２）。

ＯＮパルス信号を受信した後、摩耗状態判定部２３は、一定の周期で摩擦材の摩耗状態を判定する。摩耗状態判定部２３は、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。摩耗状態判定部２３によって、摩擦材は判定基準以上摩耗していると判定された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５に進み、摩擦材は判定基準以上摩耗していると判定されなかった場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、センサ側ユニット２０によって、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられたか否かを判定する。センサ側ユニット２０は、センサ側受信部２１において、ＯＦＦパルス信号を受信している場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）に、イグニッションスイッチ５がＯＦＦに切替えられたと判定し、ここでの処理を終了する。センサ側ユニット２０は、センサ側受信部２１において、ＯＦＦパルス信号を受信していない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）に、イグニッションスイッチ５はＯＦＦに切替えられていないと判定し、ステップＳ１３に進む。すなわち、イグニッションスイッチ５がＯＮである状態において、摩擦材の摩耗状態が判定基準に達していない場合には、摩耗状態判定部２３による摩耗状態の判定を一定の周期で繰り返す（ステップＳ１３、ステップＳ１４）。

ステップＳ１３で、摩擦材の摩耗状態は判定基準以上であると判定された場合には、センサ側送信部２２は、摩耗状態判定部２３による判定の結果に関する信号を、無線通信により送信する（ステップＳ１５）。

センサ側送信部２２によって送信された信号は、シャシー側受信部１２で受信される（ステップＳ１６）。次に、シャシー側ユニット１０の制御部１４は、摩耗状態判定部２３における判定の結果に基づいて、警報表示を行うための指令信号をメータ表示部３に送信する（ステップＳ１７）。メータ表示部３は、制御部１４から送信された指令信号に基づいて警報表示を行う（ステップＳ１８）。

このように、ブレーキ摩耗警報装置１では、イグニッションスイッチ５がＯＮである状態において、一定の周期でブレーキの摩擦材の摩耗状態を判定することができる。ブレーキ摩耗警報装置１は、摩擦材の摩耗状態が判定基準以上であると判定された場合のみに、センサ側送信部２２から信号を送信するので、センサ側ユニット２０における消費電力を抑えることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、ブレーキの摩擦材の摩耗状態が判定基準以上である場合にのみ、摩擦材の摩耗状態に関する信号を送信しているが、センサ側送信部２２は、摩擦材の摩耗状態が判定基準に達していない場合に、摩擦材の摩耗状態に関する信号を送信してもよい。センサ側送信部２２は、例えば、摩耗状態に関する信号として、摩耗検出センサ２の導線が断線していないことを示す信号を送信してもよい。

また、上記の実施形態では、車両を走行させない休止状態、及び車両の走行が可能な作動状態において、ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出しているが、車両を走行させない休止状態のみにおいて、ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出する構成でもよい。また、車両の作動状態において、摩擦材の摩耗状態について判定を行い、この判定の結果を車両の休止状態において、センサ側送信部２２から送信してもよい。

また、上記の実施形態では、摩耗状態に関する信号として、摩耗状態判定部２３による判定の結果を示す信号を送信しているが、摩耗検出センサ２から送信された信号をセンサ側送信部２２から送信してもよい。摩耗状態判定部２３は、センサ側ユニット２０に設けられているが、シャシー側ユニット１０に摩耗状態判定部が設けられていてもよい。

ブレーキ摩耗警報装置１が搭載される車両は、ディーゼルエンジンを搭載する車両でもよく、ガソリンエンジンを搭載する車両でもよく、その他の車両でもよい。例えば、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車に、ブレーキ摩耗警報装置を搭載してもよい。

また、上記の実施形態では、イグニッションスイッチ５におけるＯＦＦへの切替えを検出した場合に、車両における休止状態への切替えを検出しているが、休止状態検出部１３はその他の情報に基づいて、休止状態への切替えを検出してもよい。ブレーキ摩耗警報装置は、例えば、エンジンの停止を検出した場合に、休止状態への切替えを検出する構成でもよい。例えば、ハイブリッド車において、エンジン及び電動モータの停止を検出した場合に、休止状態への切替えを検出するものでもよい。

１…ブレーキ摩耗警報装置、２…摩耗検出センサ、３…メータ表示部（報知部）、５…イグニッションスイッチ、１２…シャシー側受信部、１３…休止状態検出部、２２…センサ側送信部、２３…摩耗状態判定部。

Claims (4)

1. ブレーキの摩擦材の摩耗状態を検出する摩耗検出センサによって前記摩耗状態を検出し、検出された前記摩耗状態に関する信号をシャシー側で受信して前記摩耗状態を報知するブレーキ摩耗警報装置であって、
   車両を停止させた後に、前記車両を走行させない休止状態への切替えを検出する休止状態検出部と、
   前記車両が前記休止状態へ切替えられたことを示す信号を無線通信により送信するシャシー側送信部と、
   前記休止状態へ切替えられたことを示す信号を受信した後に、前記摩耗状態に関する信号を無線通信により送信するセンサ側送信部と、
   前記センサ側送信部から送信された前記信号を受信するシャシー側受信部と、
   前記シャシー側受信部で受信した前記信号に基づいて前記摩耗状態を報知する報知部と、を備えるブレーキ摩耗警報装置。
2. 前記センサ側送信部を有するセンサ側ユニットと、
   前記シャシー側受信部を有するシャシー側ユニットと、を備え、
   前記センサ側ユニットは、前記摩耗状態が判定基準以上であるか否かを判定する摩耗状態判定部を有し、
   前記センサ側送信部は、前記摩耗状態判定部によって摩耗状態が判定基準以上であると判定された場合にのみ、前記摩耗状態に関する信号として、前記摩耗状態判定部による判定の結果を示す信号を送信する請求項１に記載のブレーキ摩耗警報装置。
3. 前記摩耗検出センサは、前記摩擦材に埋め込まれた導体を有し、
   前記摩耗状態判定部は、前記導体が破断しているか否かを判定し、前記導体が破断している場合に、前記摩耗状態が判定基準以上であると判定する請求項２に記載のブレーキ摩耗警報装置。
4. 前記休止状態検出部は、前記車両のイグニッションスイッチにおけるＯＦＦへの切替えを検出して、前記休止状態への切替えを検出する請求項１〜３の何れか一項に記載のブレーキ摩耗警報装置。

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