JP7251216B2 - 空調制御システム、空調管理システム、及び車載空調システム - Google Patents

Description

本発明は、空調制御システム、空調管理システム、及び車載空調システムに関する。

車両が駐車状態にされたことを検出したときに、ブロワを一定時間運転させることで、エバポレータに付着している凝縮水を速やかに排除し、車室内に不快な臭いを含む空気が吹き出されることを抑制する技術が知られている。また、車両のイグニッションスイッチがオフされた後に車室内に外気を導入し、ブロワの消費電力を抑えて換気する技術も知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平７－１５６６４６号公報 特開２０１６－１５９８３１号公報

しかしながら、車室内に導入する外気の状態によって凝縮水の排除効果は大きく変動する。例えば、外気の湿度によってはエバポレータから凝縮水を十分に排除できないばかりか、却って、凝縮水の付着量が増大する可能性もある。

そこで、本発明では、エバポレータの乾燥効果を向上することを目的とする。

本発明に係る空調制御システムは、車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得する履歴取得部と、前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定する日時推定部と、前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、前記気象情報に基づいて、前記車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、を含む。

本発明に係る空調制御システムは、気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、前記気象情報に基づいて、車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、前記エバポレータに付着した水滴の現在量を推定する水滴推定部と、を含み、前記切替制御部は、前記水滴推定部が推定した現在量を表す推定水滴量と前記変化量とに基づいて、前記エバポレータに付着する水滴の想定量が、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時までに乾燥不能であると判断した場合、前記車両の前記車室内に前記内気を送るように前記内外気切替機構の切り換えを制御し、前記想定量が前記移動再開日時までに乾燥可能であると判断した場合、前記車両の前記車室内に前記外気を送るように前記内外気切替機構の切り換えを制御する。

上記構成において、前記車両の方位を検出する方位検出部を含み、前記水滴推定部は、前記車両の駐車時の方位と前記気象情報に含まれる風向きが共通する場合、前記推定水滴量を補正する。

上記構成において、前記予測部は、前記気象情報と共に、気温と湿度の組合せと該組合せに応じた水滴の予想変化量の特性を定めた特性マップにも基づいて、前記変化量を予測する。
また、上記構成において、データセンターに設置される空調管理システムが前記気象取得部と前記予測部を備え、前記車両に搭載される車載空調システムが前記切替制御部を備える。

上記構成において、前記車両に搭載される車載空調システムが前記気象取得部と前記予測部と前記切替制御部とを備える。

本発明に係る空調管理システムは、車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得する履歴取得部と、前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定する日時推定部と、前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、前記気象情報に基づいて、前記車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、前記変化量を前記車両の車載空調システムに送信する通信部と、を含み、前記車載空調システムは、前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する。

本発明に係る車載空調システムは、車両の空調機に含まれるエバポレータに付着した水滴の現在量を推定する水滴推定部と、前記車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得し、前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定し、前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報に基づいて前記エバポレータに付着する水滴の変化量を予測する空調管理システムから送信された、前記変化量を含む変化情報を受信する受信部と、前記水滴推定部が推定した現在量を表す推定水滴量と前記変化情報に含まれる前記変化量とに基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、を含む。

本発明によれば、エバポレータの乾燥効果を向上することができる。

図１は空調制御システムの一例を説明するための図である。 図２は車載空調システムのハードウェア構成の一例である。 図３はエアコンの詳細を説明するための図である。 図４は空調管理システムの第１管理サーバのハードウェア構成の一例である。 図５は車載空調システム、空調管理システム、及び気象サーバのブロック図の一例である。 図６は車載空調システム、空調管理システム、及び気象サーバの動作の一例を示す処理シーケンス図である。 図７は履歴情報の一例である。 図８（ａ）は水滴量特性マップの一例である。図８（ｂ）は蒸発量第１特性マップの一例である。図８（ｃ）は蒸発量第２特性マップの一例である。 図９は移動再開日時の推定例を説明するための図である。 図１０は天気情報の一例である。 図１１は予想変化量特性マップの一例である。 図１２は予測表の一例である。 図１３は車両の駐車時の方位と風向きの関係を説明するための図である。 図１４は空調制御システムのブロック図の他の一例である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は空調制御システムＳＴの一例を説明するための図である。図１に示すように、空調制御システムＳＴは車載空調システム１００と空調管理システム２００を構成要素として含んでいる。車載空調システム１００は車両ＣＲに搭載される。車載空調システム１００は、車両ＣＲが通信局ＢＳの無線通信可能領域ＡＲ内に位置すれば、車両ＣＲに設置されたアンテナＡＴＮ及び無線通信ＷＬを介して通信局ＢＳと各種の情報を送受信することができる。無線通信ＷＬには、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）といった通信規格が利用される。詳細は後述するが、例えば車両ＣＲが駐車場ＰＫに駐車すると、車載空調システム１００は車両ＣＲの動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を通信局ＢＳに向けて送信する。

通信局ＢＳは通信ネットワークＮＷと接続されている。通信ネットワークＮＷは例えばインターネットを含んでいる。通信局ＢＳは車載空調システム１００から送信された情報を受信し、空調管理システム２００に向けて転送する。通信局ＢＳは空調管理システム２００から送信された情報を受信し、車載空調システム１００に向けて転送する。

空調管理システム２００はクラウドサービスを提供するデータセンターＤＣ内に設置される。空調管理システム２００は第１管理サーバ２１０及び第２管理サーバ２２０を含む複数の管理サーバを有する。少なくとも第１管理サーバ２１０及び第２管理サーバ２２０はＬＡＮ（Local Area Network）といった有線通信網によって互いに接続されている。空調管理システム２００は通信ネットワークＮＷと接続されている。より詳しくは、第１管理サーバ２１０及び第２管理サーバ２２０はいずれも通信ネットワークＮＷと接続されている。このため、例えば第１管理サーバ２１０は各種の情報を通信局ＢＳに向けて送信することができる。例えば第２管理サーバ２２０は通信局ＢＳから転送された情報を受信することができる。

ここで、通信ネットワークＮＷには気象情報会社ＷＣの気象サーバ３００が接続される。気象情報会社ＷＣは気象情報を提供する会社である。気象情報は気象予報を含んでいる。気象サーバ３００は気象情報会社ＷＣによって管理される。例えば、第１管理サーバ２１０が気象サーバ３００に気象情報を要求すると、気象サーバ３００は気象情報を第１管理サーバ２１０に向けて送信する。これにより、第１管理サーバ２１０は気象情報を取得する。詳細は後述するが、気象情報は予報日毎に単位時間当たりの気温、湿度、降水量、風速、風向きなどを含んでいる。第１管理サーバ２１０は、気象情報を取得すると、車両ＣＲに搭載された空調機（以下、エアコンという）のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測し、予測した変化量を含む情報を車載空調システム１００に向けて送信する。尚、水滴はいわゆる結露により発生する。水滴は上述した凝縮水の概念を含んでいる。

次に、図２を参照して、車載空調システム１００のハードウェア構成について説明する。

図２は車載空調システム１００のハードウェア構成の一例である。図２に示すように、車載空調システム１００は、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００Ａ及びエアコンＥＣＵ１００Ｂを含んでいる。車載空調システム１００は自動運転ＥＣＵ１００Ｃを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。車両制御ＥＣＵ１００Ａ、エアコンＥＣＵ１００Ｂ、及び自動運転ＥＣＵ１００Ｃは内部バス１００Ｄによって互いに接続されている。車両制御ＥＣＵ１００Ａ、エアコンＥＣＵ１００Ｂ、及び自動運転ＥＣＵ１００ＣはいずれもＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）等などを含む集積回路（いわゆるマイクロコンピュータ）である。ＲＡＭには、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵによって一時的に格納され、格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、ＣＰＵは後述する各種の機能を実現し、また、後述する各種の処理を実行する。尚、プログラムは後述する処理シーケンス図に応じたものとすればよい。

車載空調システム１００には車両ＣＲに搭載された通信機としてのＤＣＭ（Data Communication Module）５０が接続される。特にＤＣＭ５０はアンテナＡＴＮを備え、車載空調システム１００の内部バス１００Ｄと接続される。車両制御ＥＣＵ１００Ａには車両ＣＲに設置されたイグニッションスイッチ５１及びＧＰＳ（Global Positioning System）受信機５２が接続される。また、車両制御ＥＣＵ１００Ａには車両ＣＲに設置されたエンジンアクチュエータ５３、ブレーキアクチュエータ５４、及び操舵アクチュエータ５５といった各種のアクチュエータが接続される。一方、エアコンＥＣＵ１００Ｂには車両ＣＲに設置されたエアコン６０、温湿度センサ６１、及び電動アクチュエータ６２が接続される。電動アクチュエータ６２としては例えばステッピングモータなどがある。エアコンＥＣＵ１００Ｂはプログラムに応じて電動アクチュエータ６２の動作を制御する。詳細は後述するが、温湿度センサ６１はエアコン６０に含まれるエバポレータの温度及び湿度を計測してエアコンＥＣＵ１００Ｂに出力する。電動アクチュエータ６２はエアコン６０に含まれる内外気切替機構としての内外気切替ドアを駆動する。尚、内外気切替ドアに代えて、内外気切替ダンパを内外気切替機構として利用してもよい。

自動運転ＥＣＵ１００Ｃは各種の走行モードと各走行モードに対応する自動運転ステータス情報を保持し、プログラムに応じて、少なくとも１つの走行モードを車両制御ＥＣＵ１００Ａに設定する。これにより、車両制御ＥＣＵ１００Ａはブレーキアクチュエータ５４及び操舵アクチュエータ５５の動作を制御する。

尚、自動運転ステータス情報はＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）が示す基準により自動運転の度合に応じた６つの自動運転レベル「０」～自動運転レベル「５」に大別される。例えば、渋滞時や高速道路走行時に自車両の前方を走行する前車両に追従して運転者のアクセル操作やブレーキ操作の負担を軽減する走行モード（いわゆるクルーズコントロール機能）は部分的自動運転又は条件付き自動運転に相当し、自動運転レベル「２」又は自動運転レベル「３」に対応する。運転者の駐車時の操舵（ステアリング）やブレーキ操作の負担を軽減する走行モード（いわゆる駐車支援機能）は運転補助又は部分的自動運転に相当し、自動運転レベル「１」又は自動運転レベル「２」に対応する。

高速道路、過疎地域、施設構内（例えば大学や空港など）といった特定の場所に限って、運転者が車両内で運転操作を行わずに、運転者以外の者又は装置が遠隔操作により車両を巡回移動させることができる走行モードはハイオートメーションに相当し、自動運転レベル「４」に対応する。高速道路であれば、例えば移動式販売車が複数のサービスエリア間を巡回移動する。過疎地域であれば、複数の公共施設（例えば市役所や公民館など）の間を巡回移動する。施設構内であれば、例えば複数の校舎や停留所の間を巡回移動する。上述した特定の場所に限定されずに生活道路でも、運転者が車両内で運転操作を行わずに、運転者以外の者又は装置が遠隔操作により車両を巡回移動させることができる走行モードはフルオートメーションに相当し、自動運転レベル「５」に対応する。自動運転レベル「４」や自動運転レベル「５」の場合、車両ＣＲは道路上の人や自転車、標識や信号などを検知して判断を行い、走行することができる。

次に、図３を参照して、上述したエアコン６０の詳細について説明する。

図３はエアコン６０の詳細を説明するための図である。エアコン６０は、冷却部１０、内外気切替部２０、及び室内空調部３０を含んでいる。冷却部１０はコンプレッサ１１、コンデンサ１２、レシーバ１３、エキスパンションバルブ１４、及びエバポレータ１５を含んでいる。コンプレッサ１１、コンデンサ１２、レシーバ１３、及びエキスパンションバルブ１４は車両ＣＲのエンジンルーム内に配置される。コンプレッサ１１は冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。コンプレッサ１１から吐出された冷媒はコンデンサ１２の内部を流通する。コンデンサ１２は冷媒と外気とを熱交換し、冷媒を放熱して凝縮する。外気は車両ＣＲの外の空気である。外気は送風ファン１２ｂから送風される。

レシーバ１３はコンデンサ１２で凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離して余剰冷媒を蓄え、液相冷媒を下流側に送出する。エキスパンションバルブ１４はレシーバ１３から送出された液相冷媒を減圧して膨張させる。エバポレータ１５はエキスパンションバルブ１４で膨張された冷媒を蒸発させて、冷媒に吸熱作用を発揮させる。これにより、エバポレータ１５は車両ＣＲの車室内に送風する空気を冷却する。

内外気切替部２０は上述した外気と車両ＣＲの車室内の空気である内気のいずれかを導入する。内外気切替部２０は室内空調部３０の外殻を形成するケーシング（例えばエアダクトなど）３１内を流れる空気の上流側に配置される。内外気切替部２０には内気導入口２１及び外気導入口２２が形成される。内気導入口２１はケーシング３１内に内気を導入する通気口である。外気導入口２２はケーシング３１内に外気を導入する通気口である。

内外気切替部２０の内部にはケーシング３１内へ導入する内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置される。内外気切替ドア２３は電動アクチュエータ６２によって駆動される。電動アクチュエータ６２の動作はエアコンＥＣＵ１００Ｂによって制御される。

室内空調部３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。室内空調部３０はケーシング３１内に上述したエバポレータ１５のほか、ブロワ３２、ヒータコア３６、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ３７などを収容する。ケーシング３１は車室内に送風される空気の空気通路を形成している。エバポレータ１５には温湿度センサ６１が設置され、エバポレータ１５が吸い込む空気の温度及び湿度を計測してエアコンＥＣＵ１００Ｂに出力する。尚、温湿度センサ６１はエバポレータ１５が吐き出す空気の温度及び湿度を計測してエアコンＥＣＵ１００Ｂに出力してもよい。また、温湿度センサ６１はエバポレータ１５が有する熱交換フィンの温度及び湿度を計測してエアコンＥＣＵ１００Ｂに出力してもよい。

ブロワ３２は内外気切替部２０の下流側に配置されている。ブロワ３２は内外気切替部２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。ブロワ３２はファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。ブロワ３２のファンは空気通路に配置されており、内気導入口２１からの内気及び外気導入口２２からの外気を空気通路に送風する。

ブロワ３２の下流側には上述したエバポレータ１５が配置される。エバポレータ１５は空気通路の全域に亘って配置される。エバポレータ１５は内部を流通する冷媒とブロワ３２から送風された空気とを熱交換させて、空気を冷却する。エバポレータ１５の下流側には、エバポレータ１５を通過した後の空気が流通する加熱用冷風通路３３及び冷風バイパス通路３４が並列に形成されている。加熱用冷風通路３３にはエバポレータ１５通過後の空気を加熱するためのヒータコア３６及びＰＴＣヒータ３７が送風空気流れ方向に向かってこの順に配置されている。空気通路において、加熱用冷風通路３３及び冷風バイパス通路３４の下流側には、加熱用冷風通路３３及び冷風バイパス通路３４から流出した空気を混合させる混合空間３５が形成されている。

ヒータコア３６はエンジンで加熱されたエンジン冷却水（以下、単に冷却水という）を熱媒体としてエバポレータ１５通過後の空気を加熱する。一方、ＰＴＣヒータ３７は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア３６通過後の空気を加熱する。

冷風バイパス通路３４はエバポレータ１５通過後の空気を、ヒータコア３６及びＰＴＣヒータ３７を通過させることなく、混合空間３５に導くための空気通路である。したがって、混合空間３５にて混合された空気の温度は加熱用冷風通路３３を通過する空気及び冷風バイパス通路３４を通過する空気の風量割合によって変化する。そこで、本実施形態では、空気通路におけるエバポレータ１５の下流側であって、加熱用冷風通路３３及び冷風バイパス通路３４の入口側に、エアミックスドア３９が配置されている。

エアミックスドア３９は加熱用冷風通路３３及び冷風バイパス通路３４へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させる。換言すれば、エアミックスドア３９は混合空間３５内の空気温度、すなわち、車室内へ送風される空気の温度を調整する。エアミックスドア３９には電動アクチュエータ６３が連結される。電動アクチュエータ６３はエアミックスドア３９を駆動する。

ケーシング３１の最下流に位置する部分には、混合空間３５から空調対象空間である車室内へ温度調整された空気を吹き出す複数の吹出口が配置されている。具体的には、フェイス吹出口２４、フロントフット吹出口２５、及びデフロスタ吹出口２６が設けられている。

フェイス吹出口２４は車室内の運転者及び助手席の同乗者の上半身に向けて空調風を吹き出す吹出口である。フロントフット吹出口２５は運転者及び助手席の同乗者の下半身（例えば足元など）に向けて空調風を吹き出す吹出口である。デフロスタ吹出口２６は車両ＣＲの前面窓ガラスＷの内側面に向けて空調風を吹き出す吹出口である。

フェイス吹出口２４及びデフロスタ吹出口２６は互いに隣接して配置されている。フェイス吹出口２４及びデフロスタ吹出口２６の上流側には、フェイス吹出口２４及びデフロスタ吹出口２６の開口面積を調整するフェイスデフロスタドア２４ａが配置されている。フェイスデフロスタドア２４ａは電動アクチュエータ６４に連結される。電動アクチュエータ６４はフェイスデフロスタドア２４ａを駆動する。また、フロントフット吹出口２５の空気流れ上流側には、フロントフット吹出口２５の開口面積を調整するフットドア２５ａが配置されている。フットドア２５ａは電動アクチュエータ６５に連結される。電動アクチュエータ６５はフットドア２５ａを駆動する。

次に、図４を参照して、空調管理システム２００のハードウェア構成について説明する。

図４は空調管理システム２００の第１管理サーバ２１０のハードウェア構成の一例である。尚、空調管理システム２００の第２管理サーバ２２０、及び気象サーバ３００については基本的に第１管理サーバ２１０と同様のハードウェア構成であるため、説明を省略する。図４に示すように、第１管理サーバ２１０は、少なくともプロセッサとしてのＣＰＵ２１０Ａ、ＲＡＭ２１０Ｂ、ＲＯＭ２１０Ｃ及びネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）２１０Ｄを含んでいる。ＣＰＵ２１０Ａに代えてＭＰＵをプロセッサとして利用してもよい。第１管理サーバ２１０は、必要に応じて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２１０Ｅ、入力Ｉ／Ｆ２１０Ｆ、出力Ｉ／Ｆ２１０Ｇ、入出力Ｉ／Ｆ２１０Ｈ、ドライブ装置２１０Ｉの少なくとも１つを含んでいてもよい。ＣＰＵ２１０Ａからドライブ装置２１０Ｉまでは、内部バス２１０Ｊによって互いに接続されている。

入力Ｉ／Ｆ２１０Ｆには、キーボード７１０やマウス（不図示）が入力装置として接続される。出力Ｉ／Ｆ２１０Ｇには、ディスプレイ７２０が表示装置として接続される。入出力Ｉ／Ｆ２１０Ｈには、半導体メモリ７３０が接続される。半導体メモリ７３０としては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやフラッシュメモリなどがある。入出力Ｉ／Ｆ２１０Ｈは、半導体メモリ７３０に記憶されたプログラムやデータを読み取る。入力Ｉ／Ｆ２１０Ｆ及び入出力Ｉ／Ｆ２１０Ｈは、例えばＵＳＢポートを備えている。出力Ｉ／Ｆ２１０Ｇは、例えばディスプレイポートを備えている。

ドライブ装置２１０Ｉには、可搬型記録媒体７４０が挿入される。可搬型記録媒体７４０としては、例えばＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）といったリムーバブルディスクがある。ドライブ装置２１０Ｉは、可搬型記録媒体７４０に記録されたプログラムやデータを読み込む。ネットワークＩ／Ｆ２１０Ｄは、例えばＬＡＮポートを備えている。ネットワークＩ／Ｆ２１０Ｄは上述した通信ネットワークＮＷと接続される。

上述したＲＡＭ２１０Ｂには、ＲＯＭ２１０ＣやＨＤＤ２１０Ｅに記憶されたプログラムがＣＰＵ２１０Ａによって一時的に格納される。ＲＡＭ２１０Ｂには、可搬型記録媒体７４０に記録されたプログラムがＣＰＵ２１０Ａによって一時的に格納される。格納されたプログラムをＣＰＵ２１０Ａが実行することにより、ＣＰＵ２１０Ａは後述する各種の機能を実現し、また、後述する各種の処理を実行する。尚、プログラムは後述する処理シーケンス図に応じたものとすればよい。

次に、図５を参照して、車載空調システム１００、空調管理システム２００、及び気象サーバ３００の機能構成について説明する。尚、車載空調システム１００、空調管理システム２００、及び気象サーバ３００が有する各機能の詳細については、後述する処理シーケンス図を説明する際にまとめて説明する。

図５は車載空調システム１００、空調管理システム２００、及び気象サーバ３００のブロック図の一例である。車載空調システム１００は車載通信部１１０と共に車両ＣＲに搭載されている。車載空調システム１００は履歴情報生成部１０１及び送信部１０２を含んでいる。履歴情報生成部１０１と送信部１０２は上述した車両制御ＥＣＵ１００Ａによって実現することができる。また、車載空調システム１００は水滴推定部１０３、受信部１０４、及び切替制御部１０５を含んでいる。水滴推定部１０３、受信部１０４、及び切替制御部１０５は上述したエアコンＥＣＵ１００Ｂによって実現することができる。車載通信部１１０は上述したＤＣＭ５０によって実現することができる。

尚、車載空調システム１００は運転支援部１０６を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。車載空調システム１００が運転支援部１０６を含む場合、運転支援部１０６は上述した車両制御ＥＣＵ１００Ａ及び自動運転ＥＣＵ１００Ｃによって実現することができる。

一方、空調管理システム２００の第１管理サーバ２１０は通信部２１１、気象取得部２１２、及び予測部２１３を含んでいる。空調管理システム２００の第２管理サーバ２２０は通信部２２１、履歴取得部２２２、及び日時推定部２２３を含んでいる。気象サーバ３００は通信部３０１及び気象管理部３０２を含んでいる。尚、３つの通信部２１１，２２１，３０１はいずれも上述したネットワークＩ／Ｆ２００Ｄによって実現することができる。気象取得部２１２、予測部２１３、履歴取得部２２２、日時推定部２２３、及び気象管理部３０２は上述したＣＰＵ２００Ａによって実現することができる。

次に、図６から図１２を参照して、車載空調システム１００、空調管理システム２００、及び気象サーバ３００の動作について説明する。

図６は車載空調システム１００、空調管理システム２００、及び気象サーバ３００の動作の一例を示す処理シーケンス図である。図７は履歴情報の一例である。図８（ａ）は水滴量特性マップの一例である。図８（ｂ）は蒸発量第１特性マップの一例である。図８（ｃ）は蒸発量第２特性マップの一例である。図９は移動再開日時の推定例を説明するための図である。図１０は天気情報の一例である。図１１は予想変化量特性マップの一例である。図１２は予測表の一例である。

まず、図６に示すように、履歴情報生成部１０１は履歴情報を生成する（ステップＳ１０１）。履歴情報は車両ＣＲの動作及び移動の各履歴を含んでいる。より詳しくは、履歴情報生成部１０１はイグニッションスイッチ５１の切替動作を検出すると検出日時を特定し、ＧＰＳ受信機５２から緯度と経度を含む位置情報を取得する。切替動作はイグニッションスイッチ５１のオン又はオフである。そして、履歴情報生成部１０１は検出日時と切替動作と位置情報を含む履歴情報を生成する。

これにより、図７に示すように、履歴情報が生成される。例えば、通勤などにより車両ＣＲが運転者の自宅と職場を定期的に往復移動する場合、イグニッションスイッチ５１の切替動作は同じように繰り返される。より詳しくは、自宅から出発して職場に到着した場合、まず、自宅（具体的には自宅の車庫や近隣の駐車場など）を表す位置情報（Ｎ１，Ｅ１）でイグニッションスイッチ５１がオンに切り替えられる。そして、職場（具体的には職場の駐車場など）を表す位置情報（Ｎ２，Ｅ２）でイグニッションスイッチ５１がオフに切り替えられる。逆に、職場から出発して自宅に到着した場合は、位置情報（Ｎ２，Ｅ２）でイグニッションスイッチ５１がオンに切り替えられる。そして、位置情報（Ｎ１，Ｅ１）でイグニッションスイッチ５１がオフに切り替えられる。履歴情報生成部１０１はこのような履歴情報を生成して送信部１０２に出力する。

履歴情報生成部１０１から履歴情報が出力されると、図６に示すように、送信部１０２は履歴情報を空調管理システム２００に送信し（ステップＳ１０２）、水滴推定部１０３は水滴の現在量を推定する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、送信部１０２は履歴情報生成部１０１から出力された履歴情報を、車載通信部１１０を介して空調管理システム２００に向けて送信する。送信部１０２が履歴情報を送信すると、水滴推定部１０３はエバポレータ１５に付着した水滴の現在量を推定する。具体的には、水滴推定部１０３は温湿度センサ６１から出力されたエバポレータ１５の温度と湿度及び水滴量特性マップに基づいて、水滴の現在量を推定する。水滴推定部１０３は水滴の現在量を推定する際にコンプレッサ１１の稼働時間を利用してもよい。これにより、推定精度が向上する。

ここで、水滴量特性マップは、図８（ａ）に示すように、エバポレータ１５の温度と湿度の組合せとその組合せに応じた水滴の量の特性を定めた特性マップである。温湿度センサ６１から水滴推定部１０３にエバポレータ１５の温度と湿度が入力されると、水滴推定部１０３は入力された温度と湿度の組み合わせを水滴量特性マップに適用し、エバポレータ１５に付着した水滴の現在量を推定する。

尚、水滴推定部１０３は、図８（ｂ）に示すような、ブロワ３２の送風量と送風量に応じたエバポレータ１５の蒸発量の特性を定めた蒸発量第１特性マップを利用して、水滴の現在量の推定精度を高めてもよい。また、水滴推定部１０３は、図８（ｃ）に示すような、エバポレータ１５の温度と湿度の組合せとその組合せに応じた蒸発量の特性を定めた蒸発量第２特性マップを利用して、水滴の現在量の推定精度を高めてもよい。

水滴推定部１０３が水滴の現在量を推定すると、水滴推定部１０３は推定水滴量を保持する（ステップＳ１０４）。より詳しくは、水滴推定部１０３は推定した現在量を推定水滴量として保持し、後述する変化情報を受信するまで待機する。

一方、送信部１０２から送信された履歴情報は通信局ＢＳ及び通信ネットワークＮＷを介して空調管理システム２００の第２管理サーバ２２０に到達する。図６に示すように、第２管理サーバ２２０の通信部２２１は送信部１０２から出力された履歴情報を受信する（ステップＳ２０１）。通信部２２１が履歴情報を受信すると、履歴取得部２２２は通信部２２１から履歴情報を取得する（ステップＳ２０２）。結果的に、履歴取得部２２２は履歴情報を車載空調システム１００から取得する。

履歴取得部２２２は履歴情報を取得すると、履歴情報を記憶部（不図示）に保存する（ステップＳ２０３）。これにより、記憶部は履歴情報を記憶する。記憶部は第２管理サーバ２２０に含まれていてもよいし、第２管理サーバ２２０以外の管理サーバに含まれていてもよい。記憶部が記憶する履歴情報は、図９に示すように、車載通信機ＩＤと関連付けられている。車載通信機ＩＤはＤＣＭ５０を識別する識別情報であり、車両ＣＲ毎に相違する。車載通信機ＩＤは履歴情報が車載通信部１１０を通過する際に車載通信部１１０によって履歴情報に付与される。したがって、記憶部は車載通信機ＩＤによって識別された複数の履歴情報を記憶する。このように、複数の履歴情報により、車両ＣＲのイグニッションスイッチ５１の切替動作の履歴及び車両ＣＲの移動履歴を車両ＣＲ毎に管理することができる。

履歴取得部２２２が履歴情報を保存すると、図６に示すように、日時推定部２２３は移動再開日時を推定する（ステップＳ２０４）。より詳しくは、日時推定部２２３は記憶部から履歴情報を取得して解析し、移動再開日時を推定する。例えば、図９に示すように、履歴情報に含まれる最新の検出日時にイグニッションスイッチ５１のオフと、自宅を表す位置情報が関連付けられている場合、最新の検出日時以前の履歴情報を分析して、移動再開日時を推定する。本実施形態の場合、日時推定部２２３は移動再開日時を２０１９年８月８日８時００分と推定する。すなわち、最新の検出日時では自宅で１８時３０分にイグニッションスイッチ５１がオフされているため、過去の同様の履歴情報を分析すれば、移動再開日時を２０１９年８月８日８時００分と推定することができる。尚、日時推定部２２３は履歴情報の検出日時が分散している場合、検出日時の平均値を利用して、移動再開日時を推定してもよい。

日時推定部２２３が移動再開日時を推定すると、図６に示すように、気象取得部２１２は気象サーバ３００に気象情報を要求する（ステップＳ２０５）。より詳しくは、日時推定部２２３が移動再開日時を推定すると、通信部２２１は日時推定部２２３が推定した移動再開日時を履歴情報の最新の検出日時と共に通信部２１１に送信する。これにより、通信部２１１は移動再開日時と最新の検出日時を受信する。気象取得部２１２は、通信部２１１が受信した移動再開日時と最新の検出日時に基づいて、最新の検出日時から移動再開日時までを指定日時として含む気象情報を要求する。

気象サーバ３００に気象情報が要求されると、気象管理部３０２は自身が管理する気象情報の中から指定日時に応じた気象情報を特定し、通信部３０１に出力する。通信部３０１は空調管理システム２００に向けて気象情報を送信する（ステップＳ３０１）。より詳しくは、通信部３０１は空調管理システム２００の第１管理サーバ２１０に向けて気象情報を送信する。これにより、通信部２１１は気象情報を受信する（ステップＳ２０６）。

通信部２１１が気象情報を受信すると、気象取得部２１２は通信部２１１から気象情報を取得する（ステップＳ２０７）。結果的に、気象取得部２１２は指定日時に応じた気象情報を気象サーバ３００から取得する。

ここで、図１０に示すように、気象情報は、気象予報の予報日、時間帯、気温、湿度、降水量、及び風速を含んでいる。図１０では、３時間毎の気温や湿度などを示しているが、単位時間は気象情報会社が提供する気象情報に応じて、例えば１時間毎などに適宜変更してもよい。気象取得部２１２は２０１９年８月７日１８時３０分から２０１９年８月８日８時００分までを指定日時として含む気象情報を要求するため、２０１９年８月７日１８時００分から２０１９年８月８日９時００分までの気象情報を取得する。このように、本実施形態によれば、後続の処理で利用する予定がない気象情報を無駄に取得しないで済む。

気象取得部２１２が気象情報を取得すると、図６に示すように、予測部２１３は水滴の変化量を予測する（ステップＳ２０８）。より詳しくは、予測部２１３は気象取得部２１２が取得した気象情報に基づいて、エバポレータ１５に付着する水滴の変化量を予測する。特に、予測部２１３は、気象情報と共に、予想変化量特性マップにも基づいて、エバポレータ１５に付着する水滴の変化量を予測する。

ここで、予想変化量特性マップは、図１１に示すように、気象情報の気温と湿度の組合せとその組合せに応じた水滴の予想変化量の特性を定めた特性マップである。予想変化量特性マップに基づけば、例えば２０１９年８月７日１８時００分から２１時００分までの気温「２５℃」と湿度「９０％」（図１０参照）の特定の組み合わせから、エバポレータ１５に付着する水滴の量が０．９ｇ（グラム）増加すると予測される。また、予測部２１３は特定の組み合わせについて水滴の変化量を予測すると、気温及び湿度の条件をそれぞれ変更して、複数の組み合わせについて水滴の変化量を予測する。例えば、予測部２１３は気温を５℃単位で変更し、湿度を１０％単位で変更して複数の組み合わせについて水滴の変化量を予測する。

これにより、図１２に示すように、２０１９年８月７日の１８時００分から２１時００分までの複数の組み合わせについての水滴の変化量を予測した予測表を得ることができる。尚、気温及び湿度の変更単位は適宜変更してもよい。また、予測表に出現しない水滴の変化量については、予測部２１３は前後又は左右の水滴の変化量に基づいて水滴の変化量の平均値を算出して補完するようにしてもよい。さらに、予測部２１３は同様の手法により各予報日の各時間帯の水滴の変化量を予測した予測表を得ることもできる。

そして、予測部２１３は予測表の中から、気象情報によって特定可能な水滴の変化量を含む変化情報を通信部２１１に向けて出力する。例えば、予測部２１３は気象情報によって、気温「２５℃」と湿度「９０％」の特定の組み合わせに加え、気温「２６℃」と湿度「９５％」の組み合わせ、気温「２７℃」と湿度「９６％」の組み合わせなどを特定することができる。このため、予測部２１３はこれらの組み合わせに応じた水滴の変化量を含む変化情報を通信部２１１に向けて出力する。したがって、予測部２１３は気温「２５℃」と湿度「９０％」の特定の組み合わせに応じた水滴の変化量「＋０．９」など、複数の変化量を含む変化情報を通信部２１１に向けて出力する。図６に示すように、通信部２１１は予測部２１３から出力された変化情報を車載空調システム１００に向けて送信する（ステップＳ２０９）。これにより、受信部１０４は空調管理システム２００から送信された変化情報を受信する（ステップＳ１０５）。

受信部１０４が変化情報を受信すると、切替制御部１０５は水滴量を積算する（ステップＳ１０６）。より詳しくは、水滴推定部１０３が保持する推定水滴量と受信部１０４が受信した変化情報に含まれる複数の変化量とを積算する。これにより、車両ＣＲの移動再開日時におけるエバポレータ１５の想定水滴量を特定することができる。

切替制御部１０５は、水滴量を積算すると、内外気切替ドア２３の切り換えを制御する（ステップＳ１０７）。例えば、切替制御部１０５は、水滴量を積算した結果、移動再開日時におけるエバポレータ１５の想定水滴量が０グラム以下であった場合、車両ＣＲの移動再開日時までに乾燥可能であると判断し、内外気切替ドア２３を外気導入側に切り替える。逆に、切替制御部１０５は、水滴量を積算した結果、移動再開日時におけるエバポレータ１５の想定水滴量が０グラムより多かった場合、車両ＣＲの移動再開日時までに乾燥不能であると判断し、内外気切替ドア２３を内気導入側に切り替える。これにより、外気導入によってエバポレータ１５の水滴量が増大する可能性が低減し、車両ＣＲの車室内に不快な臭いを含む空気が吹き出されることが抑制される。

以上、車載空調システム１００が運転支援部１０６を含まない場合の一例を説明したが、車載空調システム１００が運転支援部１０６を含む場合、運転支援部１０６はブレーキアクチュエータ５４や操舵アクチュエータ５５などを制御して、車両ＣＲを上述した各種の走行モードで走行させることができる。例えば、運転支援部１０６は車両ＣＲの運転者によるスイッチ操作などに応じて発生した情報に基づき、その情報で特定可能な走行モードで車両ＣＲを走行させることができる。

また、運転支援部１０６はデータセンターＤＣから送信された情報に基づき、その情報で特定可能な走行モードで車両ＣＲを走行させてもよい。具体的には、データセンターＤＣからの遠隔操作によって運転支援部１０６は運転者などの乗員が不在の車両ＣＲを走行させてもよい。このような車両ＣＲとしては、例えば貨物や荷物の配送車又は運搬車などがある。この場合、車両ＣＲの車室内にエアコン６０から不快な臭いを含む空気が吹き出されても、車室内には乗員が不在であるため、吹き出された空気に含まれる不快な臭いの影響は少ないと想定される。したがって、自動運転レベル「４」や自動運転レベル「５」の自動運転ステータス情報を車両ＣＲが有する場合、車載空調システム１００（具体的には切替制御部１０５）はコンプレッサ１１の稼働頻度を下げて、エバポレータ１５を完全に乾燥させないようにしてもよい。

次に、図１３及び図１４を参照して、その他の実施形態について説明する。

図１３は車両ＣＲの駐車時の方位と風向きの関係を説明するための図である。例えば車両ＣＲに方位センサを搭載し、水滴推定部１０３は方位センサが検出した方位に基づいて車両ＣＲの駐車時の方位を特定してもよい。水滴推定部１０３は駐車時の方位を特定すると、気象サーバ３００から気象情報を取得し、駐車時の方位と気象情報に含まれる風向きが共通する場合、推定水滴量を補正してもよい。図１３に示すように、車両ＣＲが駐車場ＰＫで北向きに駐車し、車両ＣＲに北風が吹いている場合に、外気でエバポレータ１５を乾燥させると、切替制御部１０５が特定した想定水滴量が０グラムになる予定乾燥日時より早く乾燥させることができる。尚、駐車時の方位と風向きは部分的に一致していればよい。

図１４は空調制御システムＳＴのブロック図の他の一例である。図１４に示すように、上述した気象取得部２１２、予測部２１３、履歴取得部２２２、及び日時推定部２２３を車載空調システム１００が備えていてもよい。これにより、車載空調システム１００と空調管理システム２００との履歴情報の送信や変化情報の受信といった情報通信を回避することができる。この結果、当該情報通信に要した車載通信部１１０の負荷が低下し、車載通信部１１０を別の情報通信のために有効利用することができる。また、車載空調システム１００が気象取得部２１２、予測部２１３、履歴取得部２２２、及び日時推定部２２３を備えることで、空調管理システム２００の構築に要する費用を抑えることができる。

一方で、予測部２１３や日時推定部２２３などの処理は多くの演算を要し、電力消費が増大するおそれがあるため、車両ＣＲの安定走行が難しくなる可能性がある。また、車載空調システム１００の性能が空調管理システム２００より低い場合には、高い演算精度を出せない可能性がある。したがって、気象取得部２１２、予測部２１３、履歴取得部２２２、及び日時推定部２２３を空調管理システム２００が備えることで、車両ＣＲの安定走行や高精度の演算を実現することができる。

以上、本実施形態に係る空調制御システムＳＴは気象取得部２１２と予測部２１３と切替制御部１０５を含んでいる。気象取得部２１２は気象予報を含む気象情報を取得する。予測部２１３は、気象情報に基づいて、車両ＣＲに搭載されたエアコン６０のエバポレータ１５に付着する水滴の変化量を予測する。切替制御部１０５は、水滴の変化量に基づいて、車両ＣＲの車室内に送る空気を車室内の空気である内気と車両ＣＲの外の空気である外気のいずれかに切り替えるエアコン６０の内外気切替ドア２３の切り換えを制御する。これにより、エバポレータ１５の乾燥効果を向上することができる。

尚、上述した実施形態では、車両ＣＲの駐車開始と駐車終了をイグニッションスイッチ５１のオンとオフで判断したが、車両ＣＲがハイブリッド車である場合には、イグニッションスイッチ５１に代えて、レディスイッチのオンとオフを利用してもよい。

また、上述した実施形態では、車両ＣＲの移動再開日時を推定したが、車両ＣＲの運行計画をコンピュータで管理する運行計画システムと空調管理システム２００を連携できれば、車両ＣＲの移動再開日時を推定せずに、運行計画システムが管理する移動再開日時を利用してもよい。例えば、車両ＣＲが路線バスといった定期運行車両である場合、定期運行車両の最終便の日時から始発便の日時を確実に特定することができる。これにより、水滴の変化量の予測精度が向上する。このように、空調管理システム２００をデータセンターＤＣ内に設置することで、データセンターＤＣとは異なる拠点に設置される運行計画システムと連携してクラウドサービスを提供することができる。

その他、上述した実施形態では、水滴推定部１０３がエバポレータ１５に付着する水滴の現在量を推定して推定水滴量を保持し、変化情報に含まれる水滴の変化量と積算することを説明した。例えば、水滴推定部１０３が推定水滴量を第１管理サーバ２１０に送信し、予測部２１３が推定水滴量と水滴の変化量と積算するようにしてもよい。この場合、予測部２１３は予測結果に応じた内外気切替ドア２３の制御情報を切替制御部１０５に送信すればよい。具体的には、予測部２１３がエバポレータ１５の移動再開日時までの乾燥が不能である旨の予測結果を得た場合、予測部２１３は内外気切替ドア２３を内気導入側に切り替える制御情報を送信すればよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、第１管理サーバ２１０及び第２管理サーバ２２０のいずれかはデータセンターＤＣと異なる拠点に設置されてもよい。また、第１管理サーバ２１０及び第２管理サーバ２２０に含まれる各機能を１台の管理サーバに集約し、各機能を集約した１台の管理サーバがクラウドサービスを実現してもよい。

さらに、気象取得部２１２が晴天時から所定時間を経過した後に雨天に移行する気象予報を含む気象情報を取得した場合、切替制御部１０５は以下のように内外気切替ドア２３の切り換えを制御してもよい。すなわち、切替制御部１０５は所定時間を経過する前まで内外気切替ドア２３を外気導入側に切り替え、所定時間を経過した後に内外気切替ドア２３を内気導入側に切り替えてもよい。

ＳＴ 空調制御システム
１５ エバポレータ
２３ 内外気切替ドア
６０ エアコン
１００ 車載空調システム
１０１ 履歴情報生成部
１０２ 送信部
１０３ 水滴推定部
１０４ 受信部
１０５ 切替制御部
１０６ 運転支援部
２００ 空調管理システム
２１０ 第１管理サーバ
２１１ 通信部
２１２ 気象取得部
２１３ 予測部
２２０ 第２管理サーバ
２２１ 通信部
２２２ 履歴取得部
２２３ 日時推定部

Claims (8)

1. 車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得する履歴取得部と、
   前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定する日時推定部と、
   前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、
   前記気象情報に基づいて、前記車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、
   前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、
   を含むことを特徴とする空調制御システム。
2. 気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、
   前記気象情報に基づいて、車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、
   前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、
   前記エバポレータに付着した水滴の現在量を推定する水滴推定部と、を含み、
   前記切替制御部は、前記水滴推定部が推定した現在量を表す推定水滴量と前記変化量とに基づいて、前記エバポレータに付着する水滴の想定量が、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時までに乾燥不能であると判断した場合、前記車両の前記車室内に前記内気を送るように前記内外気切替機構の切り換えを制御し、前記想定量が前記移動再開日時までに乾燥可能であると判断した場合、前記車両の前記車室内に前記外気を送るように前記内外気切替機構の切り換えを制御する、
   ことを特徴とする空調制御システム。
3. 前記車両の方位を検出する方位検出部を含み、
   前記水滴推定部は、前記車両の駐車時の方位と前記気象情報に含まれる風向きが共通する場合、前記推定水滴量を補正する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の空調制御システム。
4. 前記予測部は、前記気象情報と共に、気温と湿度の組合せと該組合せに応じた水滴の予想変化量の特性を定めた特性マップにも基づいて、前記変化量を予測する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空調制御システム。
5. データセンターに設置される空調管理システムが前記気象取得部と前記予測部を備え、
   前記車両に搭載される車載空調システムが前記切替制御部を備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空調制御システム。
6. 前記車両に搭載される車載空調システムが前記気象取得部と前記予測部と前記切替制御部とを備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空調制御システム。
7. 車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得する履歴取得部と、
   前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定する日時推定部と、
   前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報を取得する気象取得部と、
   前記気象情報に基づいて、前記車両に搭載された空調機のエバポレータに付着する水滴の変化量を予測する予測部と、
   前記変化量を前記車両の車載空調システムに送信する通信部と、を含み、
   前記車載空調システムは、前記変化量に基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する、
   ことを特徴とする空調管理システム。
8. 車両の空調機に含まれるエバポレータに付着した水滴の現在量を推定する水滴推定部と、
   前記車両の動作及び移動の各履歴を含む履歴情報を取得し、前記履歴情報を解析して、前記車両が再び移動を開始する予定日時を表す移動再開日時を推定し、前記履歴情報に含まれる最新の日時から前記移動再開日時までの気象予報を含む気象情報に基づいて前記エバポレータに付着する水滴の変化量を予測する空調管理システムから送信された、前記変化量を含む変化情報を受信する受信部と、
   前記水滴推定部が推定した現在量を表す推定水滴量と前記変化情報に含まれる前記変化量とに基づいて、前記車両の車室内に送る空気を前記車室内の空気である内気と前記車両の外の空気である外気のいずれかに切り替える前記空調機の内外気切替機構の切り換えを制御する切替制御部と、
   を含む車載空調システム。

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