JPH06255511A - 舵角中点検出装置 - Google Patents
舵角中点検出装置Info
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- JPH06255511A JPH06255511A JP4662093A JP4662093A JPH06255511A JP H06255511 A JPH06255511 A JP H06255511A JP 4662093 A JP4662093 A JP 4662093A JP 4662093 A JP4662093 A JP 4662093A JP H06255511 A JPH06255511 A JP H06255511A
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- JP
- Japan
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- steering
- vehicle
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- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、車両の走行状態において容易且つ
速やかに舵角補正が行われて、舵角中心が信頼性をもっ
て検出できるようにした舵角中点検出装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】ステップ102 および103 で車両の走行状態およ
び操舵トルクが微小であることが認識されたならば、ス
テップ104 で舵角−操舵トルクの比例ゲインおよび車速
さらに操舵トルクに基づいて推定舵角θo を演算する。
そして、ステップ105 で前回処理の補正項および補正舵
角、さらにフィルタ機能によって補正項を求め、さらに
ステップ106 でこの補正項に基づいて補正舵角を求め
る。
速やかに舵角補正が行われて、舵角中心が信頼性をもっ
て検出できるようにした舵角中点検出装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】ステップ102 および103 で車両の走行状態およ
び操舵トルクが微小であることが認識されたならば、ス
テップ104 で舵角−操舵トルクの比例ゲインおよび車速
さらに操舵トルクに基づいて推定舵角θo を演算する。
そして、ステップ105 で前回処理の補正項および補正舵
角、さらにフィルタ機能によって補正項を求め、さらに
ステップ106 でこの補正項に基づいて補正舵角を求め
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車のステアリン
グによって操舵される車輪の操舵角の、特に舵角センサ
によって検出される舵角のずれを補正する舵角中点位置
検出装置に関する。
グによって操舵される車輪の操舵角の、特に舵角センサ
によって検出される舵角のずれを補正する舵角中点位置
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステアリングに対して加えられる操舵ト
ルクに基づいて操舵力を補助するようにした操舵装置に
おいて、その操舵力補助機構の制御条件として舵角中点
位置を高精度に検出する必要がある。この様な舵角を検
出するためには、ステアリング操作によって駆動される
操舵輪の軸またはラック軸に対して、ポテンショメータ
等のセンサ機構を取り付け、このセンサ機構からの検出
信号に基づいて舵角中点位置を検出している。
ルクに基づいて操舵力を補助するようにした操舵装置に
おいて、その操舵力補助機構の制御条件として舵角中点
位置を高精度に検出する必要がある。この様な舵角を検
出するためには、ステアリング操作によって駆動される
操舵輪の軸またはラック軸に対して、ポテンショメータ
等のセンサ機構を取り付け、このセンサ機構からの検出
信号に基づいて舵角中点位置を検出している。
【０００３】この様な舵角センサによって検出できる舵
角中点と車両が直進するときの舵角は、舵角センサの取
り付け精度や操舵機構の経時変化によってずれが生ずる
ものであるため、必ずしも一致しない。したがって、舵
角センサによって検出される操舵角は、その中点の位置
のずれによる誤差によって精度が悪化する。
角中点と車両が直進するときの舵角は、舵角センサの取
り付け精度や操舵機構の経時変化によってずれが生ずる
ものであるため、必ずしも一致しない。したがって、舵
角センサによって検出される操舵角は、その中点の位置
のずれによる誤差によって精度が悪化する。
【０００４】この様な誤差を修正するようにして、舵角
の中点位置を高精度に検出させるようにする手段とし
て、例えば特開平２−１９０７８２号公報に示されるよ
うな舵角中点検出装置が提案されている。この装置にあ
っては、操舵トルクが小さく且つ操舵トルクの変動が小
さいときに車両が直進しているものと判断し、そのとき
の舵角中点を検出して舵角センサからの検出信号の補正
を行うようにしている。しかしこの様な中点補正手段で
は、操舵トルクの変動が小さいときにのみ補正が行われ
るものであるため補正に要する時間が長くなる。
の中点位置を高精度に検出させるようにする手段とし
て、例えば特開平２−１９０７８２号公報に示されるよ
うな舵角中点検出装置が提案されている。この装置にあ
っては、操舵トルクが小さく且つ操舵トルクの変動が小
さいときに車両が直進しているものと判断し、そのとき
の舵角中点を検出して舵角センサからの検出信号の補正
を行うようにしている。しかしこの様な中点補正手段で
は、操舵トルクの変動が小さいときにのみ補正が行われ
るものであるため補正に要する時間が長くなる。
【０００５】すなわち、この中点検出装置にあっては車
両が直進中であることを補正条件に入っているものであ
るため、旋回時や小刻みに操舵している場合には補正が
行われないものであり、したがって中点検出に長い時間
を要する。
両が直進中であることを補正条件に入っているものであ
るため、旋回時や小刻みに操舵している場合には補正が
行われないものであり、したがって中点検出に長い時間
を要する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、特に操舵トルクの変動の小
さいときに限られることなく、迅速に舵角センサからの
検出信号の補正が行われるようにして舵角中点の検出精
度が確保されるようにし、操舵力補助等の制御が信頼性
をもって実行されるようにする舵角中点検出装置を提供
しようとするものである。
な点に鑑みなされたもので、特に操舵トルクの変動の小
さいときに限られることなく、迅速に舵角センサからの
検出信号の補正が行われるようにして舵角中点の検出精
度が確保されるようにし、操舵力補助等の制御が信頼性
をもって実行されるようにする舵角中点検出装置を提供
しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る舵角中点
検出装置は、車両が走行状態にあることを認識すると共
に車両のステアリングの操作トルクが微小であることを
判別した状態で、推定舵角演算手段で舵角−操舵トルク
の比例ゲインおよび車速さらに操舵トルクに基づいて推
定舵角を演算し、補正項算出手段で前回処理で求められ
た補正項と、前回処理で求められた補正舵角と同じく前
回処理で求められた推定舵角との差に基づくフィルタ係
数とに基づいて今回処理の補正項を求める。そして、補
正舵角算出手段において前記補正項とステアリングセン
サから検出された操舵角とに基づいて補正舵角を算出す
るもので、この補正舵角算出手段で得られた補正舵角に
基づいて舵角中点が求められるようにする。
検出装置は、車両が走行状態にあることを認識すると共
に車両のステアリングの操作トルクが微小であることを
判別した状態で、推定舵角演算手段で舵角−操舵トルク
の比例ゲインおよび車速さらに操舵トルクに基づいて推
定舵角を演算し、補正項算出手段で前回処理で求められ
た補正項と、前回処理で求められた補正舵角と同じく前
回処理で求められた推定舵角との差に基づくフィルタ係
数とに基づいて今回処理の補正項を求める。そして、補
正舵角算出手段において前記補正項とステアリングセン
サから検出された操舵角とに基づいて補正舵角を算出す
るもので、この補正舵角算出手段で得られた補正舵角に
基づいて舵角中点が求められるようにする。
【０００８】
【作用】この様に構成される舵角中点検出装置によれ
ば、補正項が前回処理で求められた補正項と、前回処理
で求められた補正舵角と同じく前回処理で求められた推
定舵角との差に対応するフィルタ係数に基づいて求めら
れるようになるものであるため、補正項に積分機能が持
たせられるようになり、特に操舵トルクの変動の小さい
ときに限らず、操舵トルクが微小であると判定されたと
きに舵角中点が検出されるものであり、信頼性のある舵
角中点位置の検出が行われて、各種操舵系の制御に対し
て適用できる舵角センサ機能が設定される。特にこの中
点検出装置にあっては、車両の旋回時および小刻みに操
舵している場合においても補正が行われるものであり、
その結果補正時間を効果的に短縮することができる。
ば、補正項が前回処理で求められた補正項と、前回処理
で求められた補正舵角と同じく前回処理で求められた推
定舵角との差に対応するフィルタ係数に基づいて求めら
れるようになるものであるため、補正項に積分機能が持
たせられるようになり、特に操舵トルクの変動の小さい
ときに限らず、操舵トルクが微小であると判定されたと
きに舵角中点が検出されるものであり、信頼性のある舵
角中点位置の検出が行われて、各種操舵系の制御に対し
て適用できる舵角センサ機能が設定される。特にこの中
点検出装置にあっては、車両の旋回時および小刻みに操
舵している場合においても補正が行われるものであり、
その結果補正時間を効果的に短縮することができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は操舵機構の構成を示すもので、操舵を
行うステアリング11のシャフト12に対して、操舵トルク
を検出する操舵トルクセンサ13、およびステアリング11
による操舵角を検出する舵角センサ14が取り付けられ
る。そして、これら操舵トルクセンサ13および舵角セン
サ14それぞれからの検出信号は、マイクロコンピュータ
等によって構成される制御装置15に入力される。
説明する。図１は操舵機構の構成を示すもので、操舵を
行うステアリング11のシャフト12に対して、操舵トルク
を検出する操舵トルクセンサ13、およびステアリング11
による操舵角を検出する舵角センサ14が取り付けられ
る。そして、これら操舵トルクセンサ13および舵角セン
サ14それぞれからの検出信号は、マイクロコンピュータ
等によって構成される制御装置15に入力される。
【００１０】また、この様な操舵機構の装備される車両
にあっては、その車輪16に対して車輪速センサ17が設け
られるもので、この車輪速センサ17にあっては、車輪16
の回転速度に対応したパルス状の車輪速信号を出力する
もので、この車輪速信号は制御装置15に入力される。そ
して、この車輪回転速度に対応したパルス状の信号を計
数することによって、この車両の走行速度が求められる
ようにする。そして、制御装置15からは、入力された舵
角トルクおよびセンサ舵角の検出データと共に車両走行
速度データに基づいて、補正舵角θh が算出されるよう
にする。
にあっては、その車輪16に対して車輪速センサ17が設け
られるもので、この車輪速センサ17にあっては、車輪16
の回転速度に対応したパルス状の車輪速信号を出力する
もので、この車輪速信号は制御装置15に入力される。そ
して、この車輪回転速度に対応したパルス状の信号を計
数することによって、この車両の走行速度が求められる
ようにする。そして、制御装置15からは、入力された舵
角トルクおよびセンサ舵角の検出データと共に車両走行
速度データに基づいて、補正舵角θh が算出されるよう
にする。
【００１１】制御装置15において実行される舵角の補正
は、操舵トルクＴより求められる推定舵角θo を基準に
して行うようにする。車両が平らな路面の走行中におい
てステアリング11に対して操舵力を加えなければ、車両
は直進すると共に舵角は中点位置に設定されるようにな
る。このことから、操舵トルクが“０”の場合の推定舵
角θo は“０”とし、式(1) によって推定舵角θo を操
舵トルクＴによって近似できる。
は、操舵トルクＴより求められる推定舵角θo を基準に
して行うようにする。車両が平らな路面の走行中におい
てステアリング11に対して操舵力を加えなければ、車両
は直進すると共に舵角は中点位置に設定されるようにな
る。このことから、操舵トルクが“０”の場合の推定舵
角θo は“０”とし、式(1) によって推定舵角θo を操
舵トルクＴによって近似できる。
【００１２】 θo ＝Ｋ1 （Ｖ）・Ｔ ………(1) ここで、Ｋ1 ：舵角−操舵トルクの比例ゲイン Ｖ ：車速 Ｔ ：操舵トルク なお、この場合推定舵角θo は近似であるため、微小操
舵トルク範囲においてのみ有効であり、また車両の走行
状態においてのみ近似できる。
舵トルク範囲においてのみ有効であり、また車両の走行
状態においてのみ近似できる。
【００１３】ここで、車両が走行状態でなく停止してい
る場合には、操舵される車輪に対して復元力が作用しな
いものであり、したがって操舵トルクが“０”となる点
と舵角の中点が一致するとは限らない。舵角と操舵トル
クとの関係は、路面摩擦係数や操舵速度によって変化す
るものであり、したがって操舵トルクから舵角を求める
ことは困難である。しかし、操舵トルクの微小トルク領
域に限定すると、舵角と操舵トルクとの関係は上記(1)
式で示す一次式で近似できる。
る場合には、操舵される車輪に対して復元力が作用しな
いものであり、したがって操舵トルクが“０”となる点
と舵角の中点が一致するとは限らない。舵角と操舵トル
クとの関係は、路面摩擦係数や操舵速度によって変化す
るものであり、したがって操舵トルクから舵角を求める
ことは困難である。しかし、操舵トルクの微小トルク領
域に限定すると、舵角と操舵トルクとの関係は上記(1)
式で示す一次式で近似できる。
【００１４】図２は車両のＷレーンチェンジ時の舵角−
操舵トルクの特性を示している。この図で（Ａ）図のＸ
で示す部分を（Ｂ）図で拡大して示している。この図で
Ａは操舵の立上がり部分を示しているもので、Ｂおよび
Ｃはそれぞれステアリングの切り戻し時および切り増し
時の特性を示し、Ｄは上記ＢおよびＣの平均を示してい
る。そして、Ｅは式(1) によって求められた推定舵角を
示すもので、この図で実際の操舵特性ＢおよびＣと推定
舵角ＥはΔoff ずれているが、加算処理によってほぼ一
致するようになる。
操舵トルクの特性を示している。この図で（Ａ）図のＸ
で示す部分を（Ｂ）図で拡大して示している。この図で
Ａは操舵の立上がり部分を示しているもので、Ｂおよび
Ｃはそれぞれステアリングの切り戻し時および切り増し
時の特性を示し、Ｄは上記ＢおよびＣの平均を示してい
る。そして、Ｅは式(1) によって求められた推定舵角を
示すもので、この図で実際の操舵特性ＢおよびＣと推定
舵角ＥはΔoff ずれているが、加算処理によってほぼ一
致するようになる。
【００１５】この様に推定舵角Ｅと加算処理による操舵
特性Ｄとは必ずしも一致しないが、しかし微小操舵トル
ク領域に限定すれば、特性ＤとＥとのずれはステアリン
グの遊びの範囲（約３度）以下にすることができるもの
で、推定舵角の精度は確保される。すなわち、車両の走
行状態で微小操舵トルクの範囲において、精度の高い推
定舵角を求めることができる。
特性Ｄとは必ずしも一致しないが、しかし微小操舵トル
ク領域に限定すれば、特性ＤとＥとのずれはステアリン
グの遊びの範囲（約３度）以下にすることができるもの
で、推定舵角の精度は確保される。すなわち、車両の走
行状態で微小操舵トルクの範囲において、精度の高い推
定舵角を求めることができる。
【００１６】図３は制御装置15において実行される舵角
補正処理の流れを示すもので、まず初期状態としてステ
ップ101 で補正項Δθを“０”に設定する。その後ステ
ップ102 に進んで検出された車輪速センサ17からの検出
信号に基づき、車両の走行速度が設定値Ｖよりも大きい
が否かを判定し、このステップ102 において車両が停止
状態ではなく走行状態であることを認識させる。
補正処理の流れを示すもので、まず初期状態としてステ
ップ101 で補正項Δθを“０”に設定する。その後ステ
ップ102 に進んで検出された車輪速センサ17からの検出
信号に基づき、車両の走行速度が設定値Ｖよりも大きい
が否かを判定し、このステップ102 において車両が停止
状態ではなく走行状態であることを認識させる。
【００１７】そして、車両が走行状態であると判定され
たならば、ステップ103 に進んで操舵トルクセンサ13か
らの検出信号に基づいて、操舵トルクが設定値Ｔo より
も小さいか否かを判定するもので、このステップ103 で
操舵トルクが微小であることを判断する。
たならば、ステップ103 に進んで操舵トルクセンサ13か
らの検出信号に基づいて、操舵トルクが設定値Ｔo より
も小さいか否かを判定するもので、このステップ103 で
操舵トルクが微小であることを判断する。
【００１８】この様に車両が走行状態にあり、且つ微小
舵角範囲内にあると判定されたときは、推定舵角θo の
推定が有効であると認識されるもので、車速と操舵トル
クを補正条件としていれて、ステップ104 において今回
処理における推定舵角θonの演算を行う。
舵角範囲内にあると判定されたときは、推定舵角θo の
推定が有効であると認識されるもので、車速と操舵トル
クを補正条件としていれて、ステップ104 において今回
処理における推定舵角θonの演算を行う。
【００１９】補正舵角θh は、舵角センサ14よって検出
された舵角θとのずれの補正項Δθより次式によって表
せる。 θhn＝θn −Δθn ………(2) ここで、θ：舵角センサ14より検出した舵角（rad ） Δθ：補正項 添字：ｎは今回処理の値 この式の補正項Δθは、舵角中点のずれが Δθn ＝θh-1 −θon-1 ………(3) によって表現できることから、次式(4) によって加算処
理する。この式で、フィルタＦは式(5) 示すようにな
り、フィートドバックとノイズ除去を行う。
された舵角θとのずれの補正項Δθより次式によって表
せる。 θhn＝θn −Δθn ………(2) ここで、θ：舵角センサ14より検出した舵角（rad ） Δθ：補正項 添字：ｎは今回処理の値 この式の補正項Δθは、舵角中点のずれが Δθn ＝θh-1 −θon-1 ………(3) によって表現できることから、次式(4) によって加算処
理する。この式で、フィルタＦは式(5) 示すようにな
り、フィートドバックとノイズ除去を行う。
【００２０】 Δθn ＝Δθn-1 ＋Ｆ（θhn-1−θon-1） ………(4) 但し Ｆ＝Ｋ2 ・［１／（１＋Ｔs ）］ ………(5) ここで、Ｋ2 ：フィードバックゲイン Ｔs ：時定数 フィードバックゲインＫ2 は、舵角中点が安定且つ高速
に収束するように設定される。また、この式の後ろの項
は１次遅れフィルタでノイズを除去するため、補正信号
の高周波成分をカットしている。
に収束するように設定される。また、この式の後ろの項
は１次遅れフィルタでノイズを除去するため、補正信号
の高周波成分をカットしている。
【００２１】すなわち、ステップ105 において上記(4)
式に基づいて補正項Δθn を算出すると共に、ステップ
106 で補正舵角θh を(2) 式に基づき算出するもので、
ステップ107 でこの様な処理をさらに継続して繰り返す
が否かを判定して、ステップ102 に戻って次回処理を継
続させる。
式に基づいて補正項Δθn を算出すると共に、ステップ
106 で補正舵角θh を(2) 式に基づき算出するもので、
ステップ107 でこの様な処理をさらに継続して繰り返す
が否かを判定して、ステップ102 に戻って次回処理を継
続させる。
【００２２】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る舵角中点検
出装置によれば、車両の走行状態が認識され且つ舵角が
微小であることが認識された状態で舵角補正が行われる
ようになるもので、このために舵角中点のずれに対して
フィルタ処理を行い加算処理して、補正項に対して積分
機能が設定されるようになる。したがって、時間を短縮
した状態で安定した舵角補正が行われるもので、車両の
操舵制御の信頼性が効果的に向上される。
出装置によれば、車両の走行状態が認識され且つ舵角が
微小であることが認識された状態で舵角補正が行われる
ようになるもので、このために舵角中点のずれに対して
フィルタ処理を行い加算処理して、補正項に対して積分
機能が設定されるようになる。したがって、時間を短縮
した状態で安定した舵角補正が行われるもので、車両の
操舵制御の信頼性が効果的に向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る舵角中点検出装置を
説明するための車両の操舵機構を説明する図。
説明するための車両の操舵機構を説明する図。
【図２】（Ａ）は車両がＷレーンチェンジする場合の操
舵特性を示す図であり、（Ｂ）はそのＸで示した領域を
拡大して示した図。
舵特性を示す図であり、（Ｂ）はそのＸで示した領域を
拡大して示した図。
【図３】上記舵角中心検出処理の流れを説明するフロー
チャート。
チャート。
11…ステアリング、12…シャフト、13…操舵トルクセン
サ、14…舵角センサ、15…制御装置、16…車輪、17…車
輪速センサ。
サ、14…舵角センサ、15…制御装置、16…車輪、17…車
輪速センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】 車両が走行状態にあることを認識する走
行判別手段と、 前記車両のステアリングの操作トルクが微小であること
を判別するステアリングトルク判別手段と、 前記両判別手段で車両の走行状態が認識され且つステア
リングトルクが微小であることが判別された状態で、舵
角−操舵トルクの比例ゲインおよび車速さらに操舵トル
クに基づいて推定舵角を演算する推定舵角演算手段と、 前回処理で求められた補正項と、前回処理で求められた
補正舵角と同じく前回処理で求められた推定舵角との差
に基づくフィルタ係数とに基づいて今回処理の補正項を
求める補正項算出手段と、 この補正項算出手段で求められた補正項とステアリング
センサから検出された操舵角とに基づいて補正舵角を算
出する補正舵角算出手段とを具備し、 この補正舵角算出手段で得られた補正舵角に基づいて舵
角中点が求められるようにしたことを特徴とする舵角中
点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4662093A JP3214135B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 舵角中点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4662093A JP3214135B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 舵角中点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06255511A true JPH06255511A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3214135B2 JP3214135B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=12752344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4662093A Expired - Fee Related JP3214135B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 舵角中点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214135B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370661A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 舵角中立点推定装置 |
| JP2003276635A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-10-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置および絶対舵角検出装置 |
| US6941207B2 (en) * | 2003-10-10 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Steering angular velocity detecting device |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP4662093A patent/JP3214135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370661A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 舵角中立点推定装置 |
| JP2003276635A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-10-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置および絶対舵角検出装置 |
| US6941207B2 (en) * | 2003-10-10 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Steering angular velocity detecting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3214135B2 (ja) | 2001-10-02 |
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