KR100783959B1 - A speed limiting method through tpms for a vehicle installing spare tire - Google Patents

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Abstract

A method for limiting the maximum speed in a vehicle is provided to prevent an accident due to an over-speed of the vehicle by automatically controlling the maximum speed of the vehicle rolled by a spare tire through a power train unit. A method for limiting the maximum speed in a vehicle having a spare tire through a TPMS(tire pressure monitoring system) comprises the step of limiting a vehicle speed through a power train unit. In the tire pressure monitoring system, a pressure of the tire is detected through an air pressure sensor installed on four normal tires, and the tire pressure is notified to a driver when the pressure is below the standard value. It is determined if the spare tire is installed on the vehicle. If the pressure sensor transmits a signal of a rolling mode, it is determined that the spare tire is not in a rolling state.

Description

타이어압력감지시스템(ＴＰＭＳ)을 이용한 스페어타이어 장착 차량의 최고속도 제한 방법 {a speed limiting method through TPMS for a vehicle installing spare tire}Maximum speed limiting method through TPMS for a vehicle installing spare tire}

도 1a는 타이어압력감지시스템(TPMS) 장착 차량의 모든 바퀴에 정상 타이어를 장착한 상태의 개략도1A is a schematic diagram of a state in which a normal tire is mounted on all wheels of a vehicle equipped with a tire pressure detection system (TPMS);

도 1b는 타이어압력감지시스템(TPMS) 장착 차량의 일 바퀴에 작은 크기의 스페어 타이어를 장착한 상태의 개략도1B is a schematic diagram of a state in which a small size spare tire is mounted on one wheel of a vehicle equipped with a tire pressure detection system (TPMS);

도 2는 본 발명의 한 실시예의 작동흐름도2 is a flow chart of operation of one embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 작동흐름도3 is an operational flow diagram of another embodiment of the present invention

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

10 : 차량 21 : 정상 타이어10 vehicle 21 normal tires

22 : 작은 크기의 스페어 타이어22: small size spare tire

본 발명은 타이어에 부착된 자동감지 센서가 타이어의 공기압과 온도 따위를 항상 적정한 상태로 유지시켜 타이어의 내구성과 승차감, 제동력 등을 향상시켜 주는 시스템인 타이어압력감지시스템(TPMS;Tire Pressure Monitoring System)을 이용하여 스페어타이어를 장착하였을 때에 차량의 최고속도를 제한하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a tire pressure monitoring system (TPMS), which is a system that improves tire durability, ride comfort, braking power, etc. by maintaining an air pressure and temperature of a tire in an appropriate state at all times. The present invention relates to a method of limiting a maximum speed of a vehicle when a spare tire is mounted using the same.

본 발명이 관계하는 타이어압력감지시스템(TPMS;Tire Pressure Monitoring System)은 타이어의 공기압을 모니터링하며 규정 공기압 이하로 떨어질 경우 운전자에게 이를 경고하여 사고를 미연에 방지하는 시스템이다.Tire Pressure Monitoring System (TPMS) to which the present invention relates is a system that monitors the air pressure of a tire and warns the driver when it falls below a prescribed air pressure to prevent an accident in advance.

타이어의 공기압이 너무 높거나 낮으면 타이어가 터지거나 차량이 쉽게 미끄러져 대형사고로 이어질 가능성이 있으며, 또한 연료 소모량이 많아져 연비가 악화되고, 타이어 수명이 짧아질 뿐 아니라 승차감과 제동력도 많이 떨어진다.If the tire pressure is too high or too low, the tire may burst or the vehicle may slip easily and lead to a large accident.In addition, the fuel consumption is high, which leads to poor fuel economy, shortened tire life, and a lot of ride and braking power. .

이러한 타이어의 결함을 막기 위해 차량에 장착하는 안전장치가 타이어압력감지시스템(TPMS)이며, 타이어에 부착된 전파식별(RFID)센서로 타이어의 압력과 온도를 감지한 뒤 이 정보를 운전석으로 보내 운전자가 실시간으로 타이어의 압력 상태를 점검할 수 있게 설계되어 있다.To prevent such tire defects, the safety device mounted on the vehicle is the Tire Pressure Sensing System (TPMS), and the tire's radio frequency identification (RFID) sensor detects the tire's pressure and temperature and sends this information to the driver's seat. Is designed to check the tire pressure in real time.

이 시스템을 이용하면 타이어의 내구성·승차감·제동력 향상은 물론, 연비도 높일 수 있고, 주행 중 차체가 심하게 흔들리는 것도 막을 수 있다.This system not only improves tire durability, ride comfort and braking power, but also improves fuel economy and prevents the vehicle body from shaking violently while driving.

이 시스템은 미국 법규로 제정되어지고 있으며, 여러 자동차 메이커와 부품 업체에서 개발 적용중에 있다.The system is enacted by US legislation and is being developed and applied by many car manufacturers and parts companies.

또한 현재 유럽 및 국내에도 옵션으로 적용되고 있으며 법규 제정 또한 검토중이므로 향후 기본 적용이 예상되는 시스템 중 하나이다. In addition, it is currently applied as an option in Europe and Korea, and legislation is also under consideration, which is one of the systems expected to be applied in the future.

이 시스템의 구성은 타이어 공기압 센서가 4개의 타이어에 각각 장착되며, 각 공기압 센서가 차량의 엔진콘트롤유니트(ECU)에 의해 접속되고, 운전자에게 경보를 할 수 있는 디스플레이 장치가 구비되는 형태로 되어 있다.The configuration of the system is that tire inflation sensors are mounted on four tires, each inflation sensor is connected by an engine control unit (ECU) of the vehicle, and a display device for alerting the driver is provided. .

타이어에 장착된 공기압 센서는 타이어의 공기압을 수초~수분 간격으로 적외선(RF) 통신으로 엔진콘트롤유니트(ECU)에 전달하고 이를 받은 엔진콘트롤유니트(ECU)는 타이어의 공기압이 낮아질 경우 이를 모니터링 하다가 규정치 이하일 때 운전자에게 이를 알려주게 된다.The air pressure sensor mounted on the tire transmits the air pressure of the tire to the engine control unit (ECU) by infrared (RF) communication every few seconds to several minutes, and the engine control unit (ECU) receiving the tire monitors the tire when the air pressure of the tire decreases. The driver will be notified when:

한편 차량에는 비상시에 사용할 수 있는 스페어 타이어를 싣고 다니게 되는 바, 이 스페어 타이어의 경우 비상시 이외에는 사용하지 않고 차량에 싣고 다니게 되므로 평상시 주행에는 차량의 무게를 올리는 요인이 되고 이로 인한 연료 소모가 되는 등의 피해가 발생한다.On the other hand, the vehicle carries a spare tire that can be used in an emergency, and since the spare tire is carried in the vehicle without being used except in an emergency, it is a factor that increases the weight of the vehicle during normal driving and thus consumes fuel. Damage occurs.

따라서 현재 유럽 및 아시아 국가에서는 차량에 장착하여 구동은 가능하지만 정규 크기(Size) 보다는 작고 가벼운 작은 크기(Small Size)의 스페어 타이어를 장착하는 추세이다. Therefore, in Europe and Asia, the trend is to install spare tires of small size, which can be mounted on a vehicle and driven, but smaller and lighter than a regular size.

작은 크기(Small Size)의 스페어 타이어는 작고 가볍기는 하지만 정규 크기(Size)의 타이어보다 안정성 및 안전에 불리하므로 자동차 회사에서는 운전자 매뉴얼(Owner Manua) 등에 작은 크기(Small Size)의 스페어 타이어 장착 시 최고 속도 제한을 두고 있음을 표시하고 있으며, 이러한 스페어 타이어를 장착하고 고속 주행 시에는 매우 위험하게 된다.Small size spare tires are smaller and lighter, but they are less stable and safer than regular size tires, so automakers are best equipped with small size spare tires, such as the Owner Manua. Speed limit is indicated, and these spare tires are very dangerous in high speed driving.

그러나 종래에는 작은 크기의 스페어 타이어를 장착하였을 때에도 차량의 속도를 제한하지 않았기 때문에 고속주행으로 인한 안전사고의 우려가 많게 되는 문제가 있었다.However, in the related art, even when a small size of spare tire is mounted, there is a problem that there are many concerns about safety accidents due to high-speed driving because the speed of the vehicle is not limited.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 정상 타이어의 크기보다 작은 크기의 스페어 타이어를 장착한 경우 차량의 최고속도를 제한하는 것에 의해 안전사고를 예방하고 차량의 주행 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 타이어압력감지시스템(TPMS)을 이용한 스페어타이어 장착 차량의 최고속도 제한 방법을 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, and the purpose thereof is to prevent safety accidents by limiting the maximum speed of the vehicle when the spare tire of a size smaller than that of a normal tire is prevented and to improve driving safety of the vehicle. It is to provide a method of limiting the maximum speed of a spare tire mounted vehicle using a tire pressure detection system (TPMS) that can be improved.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 차량의 타이어압력감지시스템(TPMS)을 통해 스페어 타이어의 장착여부를 판단하여 스페어 타이어가 장착된 경우 파워트레인유니트(Power Train ECU)를 통해 차량 속도를 제한하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의해 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is to determine whether the spare tire is mounted through the tire pressure detection system (TPMS) of the vehicle in order to achieve the above object to limit the vehicle speed through the power train unit (Power Train ECU) when the spare tire is mounted Characterized in detail, hereinafter will be described in more detail by the accompanying drawings the specific technical content as follows.

도 1a 및 도 1b에는 차량의 모든 바퀴에 정상 타이어를 장착한 상태의 개략도 및 일 바퀴에 작은 크기의 스페어 타이어를 장착한 상태의 개략도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 4개의 정상 타이어(21)에 각각 장착된 공기압 센서를 통해 각 타이어의 압력을 감지하여 규정 공기압 이하로 떨어질 경우 운전자에게 이를 경고하는 타이어압력감지시스템(TPMS)이 장착되고, 정상 타이어(21)보다 작은 크기의 스페어 타이어(22)를 구비하는 차량에 있어서, 상기 타이어압력감지시스템(TPMS)을 통해 스페어 타이어(22)의 장착여부를 판단하여 스페어 타이어(22)가 장착된 경우 파워트레인유니트(Power Train ECU)를 통해 차량 속도를 제한하도록 한 것이다.1A and 1B show a schematic view of a state in which a normal tire is mounted on all wheels of the vehicle and a schematic view of a state in which a spare tire of a small size is mounted on one wheel, and the present invention includes four normal tires 21. A tire pressure detection system (TPMS), which detects the pressure of each tire through the pneumatic pressure sensor mounted on each of the tires and warns the driver when it falls below the prescribed pneumatic pressure, is equipped with a spare tire 22 having a smaller size than the normal tire 21. In a vehicle having a), the tire pressure detection system (TPMS) determines whether the spare tire 22 is mounted, and when the spare tire 22 is mounted, the vehicle speed through the power train unit (Power Train ECU). It is to limit.

도 1a와 같이 모두 정상 타이어(21)가 장착된 차량의 경우 차량 구동시 회전하는 타이어가 모두 정상 크기의 타이어이므로 차속 제한 없이 구동을 하여도 무방하게 되며, 도 1b와 같이 4곳 중에 어느 한 곳에 스페어 타이어(22)가 장착된 경우 차량이 구동할 경우 3곳의 정상 타이어(21)에서는 타이어 공기압신호가 수신되지만 스페어 타이어가 장착된 경우는 구동 신호가 수신되지 않게 되므로 이러한 경우 파워트레인유니트(PCU;Power Train ECU)에 최고 속도 제한 명령을 송신함으로써 차량의 최고 속도 제한을 실시하게 된다.In the case of a vehicle equipped with all the normal tires 21 as shown in FIG. 1A, since all of the tires that rotate during the driving of the vehicle are tires of the normal size, the vehicle may be driven without limiting the vehicle speed. When the spare tire 22 is mounted, the tire pneumatic signal is received from the three normal tires 21 when the vehicle is driven, but the drive signal is not received when the spare tire is mounted. In this case, the power train unit (PCU) The maximum speed limit command is sent to the Power Train ECU.

도 2에는 본 발명의 한 실시예의 작동흐름도가 도시되어 있는 바, 이 실시예는 4개의 정상 타이어(21)에 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서가 각각 장착되고, 정상 타이어의 크기보다 작은 크기(Small Size)의 스페어 타이어(21)를 구비하는 차량에 본 발명을 적용한 것으로, 4개의 정상 타이어에 장착된 공기압 센서로부터 가속도 신호를 입력받는 단계; 각 정상 타이어로부터 입력받은 4개의 가속도 데이터 중에서 최저 가속도를 제외한 3개의 가속도의 평균을 산출하여 기준 휠가속도를 얻는 단계; 기준 휠가속도와 설정 가속도(예를 들면 40Km/h)를 비교 판단 하는 단계; 기준 휠가속도가 설정 가속도보다 크면 기준 휠 가속도/2보다 작은 휠가속도의 타이어가 존재하는지를 판단하는 단계; 기준 휠 가속도/2보다 작은 휠가속도의 타이어가 존재하면 스페어 타이어 장착상태로 판단하는 단계; 파워트레인유니트(PCU)를 통해 최고속도 제한 명령을 송출하는 단계;로 차속 제한을 하는 것이다.2 shows an operating flow chart of an embodiment of the present invention, in which the four normal tires 21 are equipped with air pressure sensors of the tire pressure sensing system TPMS, respectively, and are smaller than the size of the normal tires. The present invention is applied to a vehicle having a spare tire 21 having a small size, the method comprising: receiving an acceleration signal from an air pressure sensor mounted on four normal tires; Obtaining a reference wheel acceleration by calculating an average of three accelerations except the lowest acceleration among four acceleration data input from each normal tire; Comparing and determining a reference wheel acceleration with a set acceleration (for example, 40 km / h); Determining whether a tire having a wheel acceleration of less than the reference wheel acceleration / 2 exists when the reference wheel acceleration is greater than the set acceleration; Determining that a spare tire is mounted when a tire having a wheel acceleration smaller than the reference wheel acceleration / 2 exists; Issuing a maximum speed limit command via the powertrain unit (PCU); to limit the vehicle speed.

이 실시예와 같이 공기압 센서가 장착되지 않은 스페어 타이어를 장착하고 차량을 구동할 경우 공기압 센서가 장착된 3개의 정상 타이어(21)에서는 회전 가속도 신호를 송출하나 스페어 타이어(22)는 차량에 실려 있는 상태이므로 회전 가속도 신호를 송출하지 않게 되며, 그에 따라 최저속의 회전 가속도를 제외한 3개의 회전 가속도로 차량의 기준 휠 가속도를 추출하고, 이 차량 기준 휠가속도가 설정 가속도(예를 들면 40km/h) 이상인 경우 주행으로 판단한다.When driving a vehicle with a spare tire not equipped with a pneumatic sensor as in this embodiment, three normal tires 21 equipped with a pneumatic sensor transmit a rotational acceleration signal, but the spare tire 22 is loaded on the vehicle. Since it does not transmit the rotational acceleration signal, it extracts the reference wheel acceleration of the vehicle with three rotational accelerations except the lowest rotational acceleration, and the vehicle reference wheel acceleration is more than the set acceleration (for example, 40km / h). Judging by the driving.

또한 4곳 타이어의 회전가속도 중 차량 기준 휠가속도의 1/2보다 작은 가속도를 갖는 바퀴가 있는 경우 해당 바퀴를 스페어 장착으로 판단, 파워트레인유니트(PCU)에 최고속도 제한 명령을 송출함으로써 최고 속도를 스페어 타이어 장착시 규정속도 이하로 유지할 수 있게 한다.In addition, if there are wheels with acceleration less than 1/2 of the standard wheel acceleration of the four tires, the wheels are judged as spares, and the maximum speed limit command is sent to the powertrain unit (PCU). It is possible to keep below the specified speed when installing spare tires.

도 3에는 본 발명의 다른 실시예의 작동흐름도가 도시되어 있는 바, 이 다른 실시예는 4개의 정상 타이어(21)에 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서가 각각 장착되고, 정상 타이어의 크기보다 작은 크기(Small Size)의 스페어 타이어(21)를 구비하는 차량에 본 발명을 적용한 것으로, 스페어 타이어에도 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서를 장착하되, 스페어 타이어가 롤링상태인지를 판단하는 단계; 스페어 타이어를 제외한 다른 정상 타이어의 롤링여부를 검색하는 단계; 롤링하지 않는 정상 타이어가 있는지를 판단하는 단계; 롤링하지 않는 정상 타이어가 있으면 스페어 타이어 장착상태로 판단하는 단계; 파워트레인유니트(PCU)를 통해 최고속도 제한 명령을 송출하는 단계;로 차속 제한을 하는 것이다.3 shows an operating flow chart of another embodiment of the present invention, in which another air pressure sensor of the tire pressure sensing system TPMS is mounted on the four normal tires 21, respectively. The present invention is applied to a vehicle having a spare tire 21 having a small size, and the spare tire is equipped with an air pressure sensor of a tire pressure detection system (TPMS), and determining whether the spare tire is in a rolling state. ; Retrieving whether other than the spare tire is being rolled; Determining whether there is a normal tire not rolling; Determining that a spare tire is installed if there is a normal tire that does not roll; Issuing a maximum speed limit command via the powertrain unit (PCU); to limit the vehicle speed.

이 다른 실시예와 같이 스페어 타이어(22)에 4개의 정상 타이어(21)에 장착된 것과 같은 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서가 장착된 경우 5개의 센서 중 스페어 타이어(22)에 장착된 공기압 센서의 신호가 롤링 모드(ROLLING MODE) 이라면 스페어 타이어(22)가 회전하고 있다는 것을 의미하므로 스페어 타이어(22)를 제외한 나머지 정상 타이어(21)의 롤링 여부를 검색하고 롤링하지 않는 타이어가 있는 경우 그 바퀴의 타이어가 교체된 것으로 판단하여 최고 속도를 제한하게 된다.As in the other embodiment, when the spare tire 22 is equipped with an air pressure sensor of the tire pressure sensing system TPMS such as that mounted on the four normal tires 21, the spare tire 22 is mounted on the spare tire 22. If the signal of the air pressure sensor is a rolling mode (ROLLING MODE) means that the spare tire 22 is rotating, if there is a tire that detects whether or not the normal tire 21 except the spare tire 22 is rolling, and there is a tire that does not roll The tire of that wheel is judged to be replaced, limiting the top speed.

이상에서와 같이 본 발명은 타이어압력감지시스템(TPMS)을 통해 스페어 타이어(22)의 장착여부를 판단하여 작은 크기의 스페어 타이어(22)가 장착된 경우 파워트레인유니트(Power Train ECU)를 통해 차량 속도를 제한하도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 작은 크기의 스페어 타이어 장착시 운전자 매뉴얼에 표시로만 제한하고 있는 스페어 타이어 장착시 최고 속도를 차량이 직접 제어할 수 있게 되므로 스페어 타이어 장착시 과속에 의한 각종 안전사고를 예방할 수 있게 되고, 차량의 안전성을 극대화시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, the present invention determines whether the spare tire 22 is mounted through the tire pressure detection system TPMS, and when the spare tire 22 is mounted with a small size, the vehicle is installed through a power train unit. According to the present invention, since the vehicle can directly control the maximum speed when the spare tire is mounted, which is limited only by the indication in the driver's manual when the spare tire is mounted with a small size, various safety by speeding when the spare tire is mounted. The accident can be prevented, and the safety of the vehicle can be maximized.

Claims (3)

4개의 정상 타이어에 각각 장착된 공기압 센서를 통해 각 타이어의 압력을 감지하여 규정 공기압 이하로 떨어질 경우 운전자에게 이를 경고하는 타이어압력감지시스템(TPMS)이 장착되고, 정상 타이어보다 작은 크기의 스페어 타이어를 구비하는 차량에 있어서, 상기 타이어압력감지시스템(TPMS)을 통해 스페어 타이어의 장착여부를 판단하여 스페어 타이어가 장착된 경우 파워트레인유니트(Power Train ECU)를 통해 차량 속도를 제한하도록 하는 것을 특징으로 하는 타이어압력감지시스템(TPMS)을 이용한 스페어타이어 장착 차량의 최고속도 제한 방법.A tire pressure detection system (TPMS), which detects the pressure of each tire through the pneumatic sensors installed on each of the four normal tires and warns the driver when it falls below the prescribed pneumatic pressure, is installed. In a vehicle provided, the tire pressure detection system (TPMS) to determine whether the spare tire is mounted, if the spare tire is mounted to limit the vehicle speed through the power train unit (Power Train ECU) characterized in that A method of limiting the maximum speed of a vehicle with a spare tire using a tire pressure detection system (TPMS). 제1항에 있어서, 4개의 정상 타이어에만 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서를 장착하되, 4개의 정상 타이어에 장착된 공기압 센서로부터 가속도 신호를 입력받는 단계; 각 정상 타이어로부터 입력받은 4개의 가속도 데이터 중에서 최저 가속도를 제외한 3개의 가속도의 평균을 산출하여 기준 휠가속도를 얻는 단계; 기준 휠가속도와 설정 가속도를 비교 판단하는 단계; 기준 휠가속도가 설정 가속도보다 크면 기준 휠 가속도/2보다 작은 휠가속도의 타이어가 존재하는지를 판단하는 단계; 기준 휠 가속도/2보다 작은 휠가속도의 타이어가 존재하면 스페어 타이어 장착상태로 판단하는 단계; 파워트레인유니트(PCU)를 통해 최고속도 제한 명령을 송출하는 단계;로 차속 제한을 하는 것을 특징으로 하는 타이어압력감지시스템(TPMS)을 이용한 스페어타이어 장착 차량의 최고속도 제한 방법.The method of claim 1, further comprising: mounting an air pressure sensor of a tire pressure detection system (TPMS) only on the four normal tires, and receiving an acceleration signal from the air pressure sensors mounted on the four normal tires; Obtaining a reference wheel acceleration by calculating an average of three accelerations except the lowest acceleration among four acceleration data input from each normal tire; Comparing and determining a reference wheel acceleration and a set acceleration; Determining whether a tire having a wheel acceleration of less than the reference wheel acceleration / 2 exists when the reference wheel acceleration is greater than the set acceleration; Determining that a spare tire is mounted when a tire having a wheel acceleration smaller than the reference wheel acceleration / 2 exists; Sending a maximum speed limit command through the powertrain unit (PCU); The maximum speed limit method for a vehicle with a spare tire using a tire pressure detection system (TPMS) characterized in that the vehicle speed limit. 제1항에 있어서, 4개의 정상 타이어와 스페어 타이어 모두에 타이어압력감지시스템(TPMS)의 공기압 센서를 장착하되, 스페어 타이어가 롤링상태인지를 판단하는 단계; 스페어 타이어를 제외한 다른 정상 타이어의 롤링여부를 검색하는 단계; 롤링하지 않는 정상 타이어가 있는지를 판단하는 단계; 롤링하지 않는 정상 타이어가 있으면 스페어 타이어 장착상태로 판단하는 단계; 파워트레인유니트(PCU)를 통해 최고속도 제한 명령을 송출하는 단계;로 차속 제한을 하는 것을 특징으로 하는 타이어압력감지시스템(TPMS)을 이용한 스페어타이어 장착 차량의 최고속도 제한 방법.The method of claim 1, further comprising: mounting an air pressure sensor of a tire pressure sensing system (TPMS) on all four normal tires and the spare tire, and determining whether the spare tire is in a rolling state; Retrieving whether other than the spare tire is being rolled; Determining whether there is a normal tire not rolling; Determining that a spare tire is installed if there is a normal tire that does not roll; Sending a maximum speed limit command through the powertrain unit (PCU); The maximum speed limit method for a vehicle with a spare tire using a tire pressure detection system (TPMS) characterized in that the vehicle speed limit.
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