JPS6391584A - Ｇｐｓ航法装置 - Google Patents
Ｇｐｓ航法装置Info
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- JPS6391584A JPS6391584A JP23774386A JP23774386A JPS6391584A JP S6391584 A JPS6391584 A JP S6391584A JP 23774386 A JP23774386 A JP 23774386A JP 23774386 A JP23774386 A JP 23774386A JP S6391584 A JPS6391584 A JP S6391584A
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- radio waves
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 27
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車用航法装置に関し、−層詳細には、全世
界測位システム（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ
ｇＳｙｓｔｅｍ、以下ＧＰＳと称する）に属する複数個
の人工衛星からの電波を受信して走行する自動車の現在
位置を測定検出する際、４個以上の衛星電波の受信時に
予め測定しておいた高度データを利用することにより、
受信可能な衛星電波の数が３個の場合であっても正確な
二次元測位が出来るように構成した自動車用ＧＰＳ航法
装置に関する。
界測位システム（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ
ｇＳｙｓｔｅｍ、以下ＧＰＳと称する）に属する複数個
の人工衛星からの電波を受信して走行する自動車の現在
位置を測定検出する際、４個以上の衛星電波の受信時に
予め測定しておいた高度データを利用することにより、
受信可能な衛星電波の数が３個の場合であっても正確な
二次元測位が出来るように構成した自動車用ＧＰＳ航法
装置に関する。
船舶や航空機のような時々刻々移動する利用者に対し、
複数個の人工衛星から電波を送信してその現在位置、走
行速度等を確認乃至決定するために、近年、ＧＰＳ測位
装置の有用性が注目を集めている。このＧＰＳ測位装置
は、■ 全世界で何時でも連続して利用出来る、■ 位
置、速度の測定精度が極めて高い、■ 利用者数に制限
がない 等の特徴を備えており、このような観点からすれば、Ｇ
ＰＳ測位装置を利用する客体は船舶、航空機に限ること
なく、自動車もその対象となって然るべきである。
複数個の人工衛星から電波を送信してその現在位置、走
行速度等を確認乃至決定するために、近年、ＧＰＳ測位
装置の有用性が注目を集めている。このＧＰＳ測位装置
は、■ 全世界で何時でも連続して利用出来る、■ 位
置、速度の測定精度が極めて高い、■ 利用者数に制限
がない 等の特徴を備えており、このような観点からすれば、Ｇ
ＰＳ測位装置を利用する客体は船舶、航空機に限ること
なく、自動車もその対象となって然るべきである。
特に、都市部の交通の混雑を回避し、短時間に自らの現
在位置を確認し、目的地までの迂回路を発見する等に利
用出来れば、時間的、経済的に頗る大きな効果が得られ
よう。
在位置を確認し、目的地までの迂回路を発見する等に利
用出来れば、時間的、経済的に頗る大きな効果が得られ
よう。
一般的に、ＧＰＳ測位装置は３個以上の衛星を利用する
。これらの人工衛星には夫々高精度の原子時計等が搭載
されているが、一方、受信側では斯様に高価な計時装置
は配備されてはいない。このため、受信側の時刻情報に
は時計オフセットが出てくる。そこで、現在の測位方法
にあっては、人工衛星からの電波を同時に受信し、各衛
星と受信点との間の受信機の時計オフセントを含んだ擬
似距離データと各衛星の位置データとにより受信点の位
置を計算し、表示する。ここで、受信出来る衛星の数に
より測位可能な次元数について述べると、４個以上の衛
星電波が受信出来る時は三次元（緯度、経度、高度）測
位が可能であり、受信出来る衛星電波が３個の時は二次
元（緯度、経度）測位が可能である。
。これらの人工衛星には夫々高精度の原子時計等が搭載
されているが、一方、受信側では斯様に高価な計時装置
は配備されてはいない。このため、受信側の時刻情報に
は時計オフセットが出てくる。そこで、現在の測位方法
にあっては、人工衛星からの電波を同時に受信し、各衛
星と受信点との間の受信機の時計オフセントを含んだ擬
似距離データと各衛星の位置データとにより受信点の位
置を計算し、表示する。ここで、受信出来る衛星の数に
より測位可能な次元数について述べると、４個以上の衛
星電波が受信出来る時は三次元（緯度、経度、高度）測
位が可能であり、受信出来る衛星電波が３個の時は二次
元（緯度、経度）測位が可能である。
然るに、自動車の走行に関しては、通常、二次元航法が
選択されるので、３個の衛星電波の受信でよいが、この
場合において、高度は予め推測設定して走行することに
なる。このため、推測される設定高度に誤差があると、
経度、緯度に係る測定位置に大きな誤差を惹起するに至
る。この欠点を解消するためには、絶えず４個の衛星電
波を受信すればよい。
選択されるので、３個の衛星電波の受信でよいが、この
場合において、高度は予め推測設定して走行することに
なる。このため、推測される設定高度に誤差があると、
経度、緯度に係る測定位置に大きな誤差を惹起するに至
る。この欠点を解消するためには、絶えず４個の衛星電
波を受信すればよい。
ところが、周知の通り、都市部、山間部では特に高層建
築物や高度が極めて大きい山等によりＧＰＳに属する人
工衛星から所定数の電波が当該自動車に到達することを
阻止されることが多く、このために、利用者自体の現在
地点の高度確認が困難となる不都合がある。特に、ＧＰ
Ｓを構成する人工衛星はその配置状態から１若しくはそ
れ以上の衛星自体の仰角が低い場合が多く、前記不都合
が大きく露呈するに至る。
築物や高度が極めて大きい山等によりＧＰＳに属する人
工衛星から所定数の電波が当該自動車に到達することを
阻止されることが多く、このために、利用者自体の現在
地点の高度確認が困難となる不都合がある。特に、ＧＰ
Ｓを構成する人工衛星はその配置状態から１若しくはそ
れ以上の衛星自体の仰角が低い場合が多く、前記不都合
が大きく露呈するに至る。
本発明は前記の不都合を解消するためになされたもので
あって、ＧＰＳ測位装置に高度記憶手段を配設し、４個
以上の衛星電波受信可能時に高度データを得て、前記記
憶手段に格納することにより受信可能な衛星電波が所定
数以下であっても、前記記憶手段に格納しである高度デ
ータを利用して自動車の正確な現在位置の測定を可能と
する自動車用ＧＰＳ航法装置を提供することを目的とす
る。
あって、ＧＰＳ測位装置に高度記憶手段を配設し、４個
以上の衛星電波受信可能時に高度データを得て、前記記
憶手段に格納することにより受信可能な衛星電波が所定
数以下であっても、前記記憶手段に格納しである高度デ
ータを利用して自動車の正確な現在位置の測定を可能と
する自動車用ＧＰＳ航法装置を提供することを目的とす
る。
前記の目的を達成するために、本発明は複数のＧＰＳ衛
星からの電波を受信して擬似距離を算出するＧＰＳ受信
手段と二次元若しくは三次元測位に最適となる衛星を選
択する衛星選択演算手段と、前記ＧＰＳ受信手段の出力
側に接続されて前記衛星選択演算手段によって前記擬似
距離から自動車の現在位置を測定する受信位置演算手段
と、前記衛星選択演算手段の出力側に接続されてこの衛
星選択演算手段から出力される高度データを記憶し且つ
ＧＰＳ衛星からの受信電波が所定数に満たない時に最新
の高度データを受信位置演算部に送る高度データ記憶部
とから構成することを特徴とする。
星からの電波を受信して擬似距離を算出するＧＰＳ受信
手段と二次元若しくは三次元測位に最適となる衛星を選
択する衛星選択演算手段と、前記ＧＰＳ受信手段の出力
側に接続されて前記衛星選択演算手段によって前記擬似
距離から自動車の現在位置を測定する受信位置演算手段
と、前記衛星選択演算手段の出力側に接続されてこの衛
星選択演算手段から出力される高度データを記憶し且つ
ＧＰＳ衛星からの受信電波が所定数に満たない時に最新
の高度データを受信位置演算部に送る高度データ記憶部
とから構成することを特徴とする。
次に、本発明に係るＧＰＳ航法装置について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
第１図において、参照符号１０は衛星電波受信用のアン
テナであって、車輌Ａの一部に搭載されている。当該衛
星電波受信用アンテナ１０の出力側はＧＰＳ受信部１２
の一方の入力端子に接続されている。ＧＰＳ受信部１２
の他方の入力端子には当該ＧＰＳ受信部１２の出力信号
を入力信号とする人工衛星選択演算部１４の人工衛星選
択信号が導入される。一方、ＧＰＳ受信部１２の出力側
は受信位置演算部１６にも接続されている。この受信位
置演算部１６はその出力信号を高度データ記憶部１８に
送給すると共に、当該高度データ記憶部１８の高度デー
タを導入するよう双方向バスラインで前記高度データ記
憶部１８と接続されている。さらに、受信位置演算部１
６で得られた受信点の位置、高度データは表示部２０に
送給され表示される。また、前記高度データ記憶部Ｉ８
には前記人工衛星選択演算部１４の出力信号である人工
衛星選択信号が導入されている。
テナであって、車輌Ａの一部に搭載されている。当該衛
星電波受信用アンテナ１０の出力側はＧＰＳ受信部１２
の一方の入力端子に接続されている。ＧＰＳ受信部１２
の他方の入力端子には当該ＧＰＳ受信部１２の出力信号
を入力信号とする人工衛星選択演算部１４の人工衛星選
択信号が導入される。一方、ＧＰＳ受信部１２の出力側
は受信位置演算部１６にも接続されている。この受信位
置演算部１６はその出力信号を高度データ記憶部１８に
送給すると共に、当該高度データ記憶部１８の高度デー
タを導入するよう双方向バスラインで前記高度データ記
憶部１８と接続されている。さらに、受信位置演算部１
６で得られた受信点の位置、高度データは表示部２０に
送給され表示される。また、前記高度データ記憶部Ｉ８
には前記人工衛星選択演算部１４の出力信号である人工
衛星選択信号が導入されている。
本発明に係るＧＰＳ航法装置は基本的には以上のように
構成されるものであり、次にその作用並びに効果につい
て説明する。
構成されるものであり、次にその作用並びに効果につい
て説明する。
第２図において、自動車Ａが走行を開始すると衛星電波
受信用アンテナ１０はＧＰＳを構成する衛星１００．２
００．３００および４００からの時刻ｔ。
受信用アンテナ１０はＧＰＳを構成する衛星１００．２
００．３００および４００からの時刻ｔ。
における電波を受信し、その受信信号をＧＰＳ受信部１
２の一方の入力端子に送給する。ｃｐｓ受信部１２にＧ
ＰＳ受信信号が導入されると、当該ＧＰＳ受信部１２で
は前記ＧＰＳ衛星１００．２００．３００および４００
の軌道データを解読すると共に、受信点からＧ Ｐ Ｓ
衛星までの擬似距離を算出する。ここで、擬似距離とは
自動車に搭載されている計時装置の時刻と受信信号に含
まれているＧＰＳ衛星に搭載されている原子時計の時刻
差に基づく時間を距離に換算した、所謂、時計オフセッ
ト並びにＧＰＳ衛足と自動車間の物理的距離を含んだ距
離をいう。このようにして得られた当該軌道データと擬
似距離データとを夫々ＧＰＳ衛星選択演算部１４に送給
する。
２の一方の入力端子に送給する。ｃｐｓ受信部１２にＧ
ＰＳ受信信号が導入されると、当該ＧＰＳ受信部１２で
は前記ＧＰＳ衛星１００．２００．３００および４００
の軌道データを解読すると共に、受信点からＧ Ｐ Ｓ
衛星までの擬似距離を算出する。ここで、擬似距離とは
自動車に搭載されている計時装置の時刻と受信信号に含
まれているＧＰＳ衛星に搭載されている原子時計の時刻
差に基づく時間を距離に換算した、所謂、時計オフセッ
ト並びにＧＰＳ衛足と自動車間の物理的距離を含んだ距
離をいう。このようにして得られた当該軌道データと擬
似距離データとを夫々ＧＰＳ衛星選択演算部１４に送給
する。
ＧＰＳ衛星選択演算部１４では軌道暦データからＰＤＯ
Ｐ指数（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ
ｐｒｅｃｉ−ｓｉｏｎ ：緯度、経度に基づく測位精度
指数）と■ＤＯＰ指数（Ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｌｕｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ：高度方向の測位
精度指数）を算出し、夫々の指数毎の大小を比較し、よ
り小さい指数の得られる上位４個の衛星を特定して前記
ＧＰＳ受信部１２の他方の入力端子並びに高度データ記
憶部１８に当該人工衛星選択信号を送給する。この選択
信号により前記ＧＰＳ受信部１２は当該４個の選択され
たＧＰＳ衛星の夫々の軌道データ並びに擬似距離データ
を受信位置演算部１６に送給する。
Ｐ指数（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ
ｐｒｅｃｉ−ｓｉｏｎ ：緯度、経度に基づく測位精度
指数）と■ＤＯＰ指数（Ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｌｕｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ：高度方向の測位
精度指数）を算出し、夫々の指数毎の大小を比較し、よ
り小さい指数の得られる上位４個の衛星を特定して前記
ＧＰＳ受信部１２の他方の入力端子並びに高度データ記
憶部１８に当該人工衛星選択信号を送給する。この選択
信号により前記ＧＰＳ受信部１２は当該４個の選択され
たＧＰＳ衛星の夫々の軌道データ並びに擬似距離データ
を受信位置演算部１６に送給する。
当該受信位置演算部１６では前記４個の軌道データから
衛星の位置を算出すると共に、前記４個の擬似距離デー
タから前記自動車の衛星電波受信点における測位データ
（緯度、経度および高度データ）を算出し、表示部２０
に両方のデータを送給する。そして、表示部２０ではこ
の両方のデータを表示する。
衛星の位置を算出すると共に、前記４個の擬似距離デー
タから前記自動車の衛星電波受信点における測位データ
（緯度、経度および高度データ）を算出し、表示部２０
に両方のデータを送給する。そして、表示部２０ではこ
の両方のデータを表示する。
一方、前記データの中、高度データだけは高度データ記
憶部１８にも送給される。当該高度データの導入された
高度データ記憶部１８は前記人工衛星選択演算部１４か
ら導入された人工衛星選択信号をアドレス信号として当
該高度データを記憶格納する。
憶部１８にも送給される。当該高度データの導入された
高度データ記憶部１８は前記人工衛星選択演算部１４か
ら導入された人工衛星選択信号をアドレス信号として当
該高度データを記憶格納する。
然るに、本発明に係るＧＰＳ航法装置では４個以上の衛
星電波受信時は以上のように動作するものであるが、人
工衛星１００．２００．３００および４００が時刻り、
からｔ２に至ることにより移動し、例えば、高層ビルデ
ィングの林立する都市部や山間部走行の際に、受信可能
なＧＰＳ衛星電波が３個となる場合がある。すなわち、
前記衛星選択制御部で高度障害物６００の存在により人
工衛星３００からの電波の受信が不能となり、結局、３
個のＧＰＳ′＃星の電波しか受信出来なかったことが判
明した時には衛星選択演算部１４から高度データ記憶部
１８に当該３個の衛星からの電波しか受信出来なかった
旨の人工衛星選択信号を送給する。当該高度データ記憶
部１８ではこの３個の人工衛星選択信号を受けた時、前
回測位時に記憶してあった高度データを受信位置演算部
１６に送給する。そこで、受信位置演算部１６では当該
高度データとＧＰＳ受信部１２からの３個のＧＰＳ衛星
の受信データとから正確な二次元測位データを算出する
ことが出来る。
星電波受信時は以上のように動作するものであるが、人
工衛星１００．２００．３００および４００が時刻り、
からｔ２に至ることにより移動し、例えば、高層ビルデ
ィングの林立する都市部や山間部走行の際に、受信可能
なＧＰＳ衛星電波が３個となる場合がある。すなわち、
前記衛星選択制御部で高度障害物６００の存在により人
工衛星３００からの電波の受信が不能となり、結局、３
個のＧＰＳ′＃星の電波しか受信出来なかったことが判
明した時には衛星選択演算部１４から高度データ記憶部
１８に当該３個の衛星からの電波しか受信出来なかった
旨の人工衛星選択信号を送給する。当該高度データ記憶
部１８ではこの３個の人工衛星選択信号を受けた時、前
回測位時に記憶してあった高度データを受信位置演算部
１６に送給する。そこで、受信位置演算部１６では当該
高度データとＧＰＳ受信部１２からの３個のＧＰＳ衛星
の受信データとから正確な二次元測位データを算出する
ことが出来る。
当該算出された二次元測位データは前記表示部２０に送
給され表示される。なお、前記高度データは次に４個以
上のＧＰＳ衛星電波受信が可能な時に更新可能な構成と
しておけばさらに好適である。
給され表示される。なお、前記高度データは次に４個以
上のＧＰＳ衛星電波受信が可能な時に更新可能な構成と
しておけばさらに好適である。
以上のように、本発明によれば、都市部、山間部等の環
境により４個以上の衛星電波の受信が中断して３個の衛
星電波による二次元測位しか出来な（測位精度が下がる
虞がある場合であっても、４個以上の衛星電波の受信が
可能な時、すなわち、三次元測位が可能な時に高精度で
高度を測位し記憶格納しておけるために、この高度デー
タを使用して３個の衛星電波による測位の際も正確な測
定位置を表示出来るＧＰＳ航法装置が得られる。さらに
は、上記効果は人工衛星選択演算部を配設したことによ
り、自動的に得られる効果も有する。
境により４個以上の衛星電波の受信が中断して３個の衛
星電波による二次元測位しか出来な（測位精度が下がる
虞がある場合であっても、４個以上の衛星電波の受信が
可能な時、すなわち、三次元測位が可能な時に高精度で
高度を測位し記憶格納しておけるために、この高度デー
タを使用して３個の衛星電波による測位の際も正確な測
定位置を表示出来るＧＰＳ航法装置が得られる。さらに
は、上記効果は人工衛星選択演算部を配設したことによ
り、自動的に得られる効果も有する。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ＧＰＳ衛星選択演算部において、衛星を見る最大仰
角の範囲を適正に設定することによって衛星の選択優先
順位を決定するようにする等、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なこ
とは勿論である。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ＧＰＳ衛星選択演算部において、衛星を見る最大仰
角の範囲を適正に設定することによって衛星の選択優先
順位を決定するようにする等、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なこ
とは勿論である。
第１図は本発明に係るＧＰＳ航法装置の概略構成を示す
回路ブロック図、 第２図は人工衛星と自動車と高度障害物との関係を模式
的に示す説明図である。 １０・・・衛星電波受信用アンテナ １２・・・ＧＰＳ受信部 １４・・・人工衛星選択演
算部１６・・・受信位置演算部 １８・・・高度データ
記憶部２０・・・表示部 特許出願人 日本無線株式会社 同 上 三菱電機株式会社 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２
回路ブロック図、 第２図は人工衛星と自動車と高度障害物との関係を模式
的に示す説明図である。 １０・・・衛星電波受信用アンテナ １２・・・ＧＰＳ受信部 １４・・・人工衛星選択演
算部１６・・・受信位置演算部 １８・・・高度データ
記憶部２０・・・表示部 特許出願人 日本無線株式会社 同 上 三菱電機株式会社 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２
Claims (2)
- （１）複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して擬似距離
を算出するＧＰＳ受信手段と二次元若しくは三次元測位
に最適となる衛星を選択する衛星選択演算手段と、前記
ＧＰＳ受信手段の出力側に接続されて前記衛星選択演算
手段によって前記擬似距離から自動車の現在位置を測定
する受信位置演算手段と、前記衛星選択演算手段の出力
側に接続されてこの衛星選択演算手段から出力される高
度データを記憶し且つＧＰＳ衛星からの受信電波が所定
数に満たない時に最新の高度データを受信位置演算部に
送る高度データ記憶部とから構成することを特徴とする
ＧＰＳ航法装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、受信
位置演算手段にさらに表示手段を接続してなるＧＰＳ航
法装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23774386A JPS6391584A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | Ｇｐｓ航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23774386A JPS6391584A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | Ｇｐｓ航法装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391584A true JPS6391584A (ja) | 1988-04-22 |
Family
ID=17019811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23774386A Pending JPS6391584A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | Ｇｐｓ航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6391584A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057329A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Xanavi Informatics Corp | 衛星からの信号を使用した位置検出装置 |
| JP2007256041A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Alpine Electronics Inc | Ｇｐｓ測位による位置算出装置 |
| US7907088B2 (en) | 2004-12-22 | 2011-03-15 | Seiko Epson Corporation | Positioning device, control method of positioning device, control program for positioning device, and computer-readable recording medium having positioning device controlling program recorded therein |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137086A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用位置計測装置 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP23774386A patent/JPS6391584A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61137086A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用位置計測装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7907088B2 (en) | 2004-12-22 | 2011-03-15 | Seiko Epson Corporation | Positioning device, control method of positioning device, control program for positioning device, and computer-readable recording medium having positioning device controlling program recorded therein |
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