JPS6035851Y2 - 方位検知装置 - Google Patents
方位検知装置Info
- Publication number
- JPS6035851Y2 JPS6035851Y2 JP1980071553U JP7155380U JPS6035851Y2 JP S6035851 Y2 JPS6035851 Y2 JP S6035851Y2 JP 1980071553 U JP1980071553 U JP 1980071553U JP 7155380 U JP7155380 U JP 7155380U JP S6035851 Y2 JPS6035851 Y2 JP S6035851Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- direction detection
- output
- detection sensor
- magnetism
- earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
- G01C17/30—Earth-inductor compasses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は移動体、例えば車両の進行する方位を方位検知
センサの出力信号に基づいて検知する方位検知装置に関
するものである。
センサの出力信号に基づいて検知する方位検知装置に関
するものである。
従来、地磁気中におかれた方位検知センサよりの出力信
号により方位を検知する装置において、その方位検知セ
ンサの残留磁気等の影響による出力信号のひずみを補正
する手段として方位検知センサの外部に補正用磁石を取
り付けるものが考えられていた。
号により方位を検知する装置において、その方位検知セ
ンサの残留磁気等の影響による出力信号のひずみを補正
する手段として方位検知センサの外部に補正用磁石を取
り付けるものが考えられていた。
しかしながら、この従来の構成では、方位検知センサの
残留磁気等による出力ひずみを打ち消すため外部に取り
付ける補正用磁石の位置、個数、強さなどいろいろな面
からの考慮が必要となり、従ってその補正は複雑なもの
となり、また方位検知センサ毎に出力ひずみの特性が異
なるため、方位検知センサ毎に異なった補正が必要とな
るという問題がある。
残留磁気等による出力ひずみを打ち消すため外部に取り
付ける補正用磁石の位置、個数、強さなどいろいろな面
からの考慮が必要となり、従ってその補正は複雑なもの
となり、また方位検知センサ毎に出力ひずみの特性が異
なるため、方位検知センサ毎に異なった補正が必要とな
るという問題がある。
本考案は上記問題に鑑みたもので、方位検知センサの2
組の出力巻線に任意の強さの直流電流を加えて前記方位
検知センサの残留磁気を打ち消す直流磁界を発生させる
とともに、前記2組の出力巻線のそれぞれの出力信号の
ゲインを調整してその出力信号の最大値を等しくさせる
調整部を備えることによって、補正用磁石を設けること
なく方位検知センサの残留磁気等の影響による出力信号
のひずみを補正して真の方位を検知することができる方
位検知装置を提供することを目的とするものである。
組の出力巻線に任意の強さの直流電流を加えて前記方位
検知センサの残留磁気を打ち消す直流磁界を発生させる
とともに、前記2組の出力巻線のそれぞれの出力信号の
ゲインを調整してその出力信号の最大値を等しくさせる
調整部を備えることによって、補正用磁石を設けること
なく方位検知センサの残留磁気等の影響による出力信号
のひずみを補正して真の方位を検知することができる方
位検知装置を提供することを目的とするものである。
以下本考案を図に示す実施例について説明する。
第1図は本考案になる8方位のディジタル表示の場合の
方位計の第1実施例を示す構成図であつて、1は方位検
知センサで強磁性体の磁心1c上に励磁巻線ID、およ
び互いに直交するように出力巻線IA、IBがそれぞれ
巻かれている。
方位計の第1実施例を示す構成図であつて、1は方位検
知センサで強磁性体の磁心1c上に励磁巻線ID、およ
び互いに直交するように出力巻線IA、IBがそれぞれ
巻かれている。
2は発振回路で励磁巻線1Dを周波数fで励振するため
に矩形波信号A(第2図1)を出力する。
に矩形波信号A(第2図1)を出力する。
磁心1c内の磁界は地磁気の水平分力の強さHに応じて
変化し、これに比例した出力がそれぞれ出力巻線IA、
IBより取り出され、フィルタ3A。
変化し、これに比例した出力がそれぞれ出力巻線IA、
IBより取り出され、フィルタ3A。
3Bにより周波数2f戊分の出力x’、 y’ (第2
図2,3)が得られる。
図2,3)が得られる。
この出力X’、 Y’は方位検知センサの向きつまり車
両等の進行方位により変化する。
両等の進行方位により変化する。
そして、この方位検知センサ1を平行磁界中(水平分力
の強さH)で回転させた場合、タイミング回路4よりの
信号B(第2図4)のタイミングでの出力X’、 Y’
の値と方位検知センサ1の回転角θとの関係は、方位検
知センサ1の残留磁気HBのX成分をH8x、Y成分を
HBY、出力巻線1A、1Bの各々の比例定数をKX、
KYとし基準電圧を■。
の強さH)で回転させた場合、タイミング回路4よりの
信号B(第2図4)のタイミングでの出力X’、 Y’
の値と方位検知センサ1の回転角θとの関係は、方位検
知センサ1の残留磁気HBのX成分をH8x、Y成分を
HBY、出力巻線1A、1Bの各々の比例定数をKX、
KYとし基準電圧を■。
とするとX′=Kx−Hsinθ十Kx−HBx十v0
(KX:定数) Y’ ” KY ” HCO3θ十KY−HBY十■。
(KX:定数) Y’ ” KY ” HCO3θ十KY−HBY十■。
(KY:定数)
となりV。
=O(VOLT)とした時の軌跡は第3図に示すような
原点からはずれた楕円となる。
原点からはずれた楕円となる。
ここで、X出力調整回路5Aの調整電圧vxを調整(基
準電圧V。
準電圧V。
士矩形波信号Aの波高値の約1/10)シ出力巻線IA
に電流IXを流すことにより、直流磁界Hxを発生させ
て方位検知センサ1の残留磁気H8のX成分Hsxを打
ち消し、Y出力調整回路5Bの調整電圧vYを調整(基
準電圧■。
に電流IXを流すことにより、直流磁界Hxを発生させ
て方位検知センサ1の残留磁気H8のX成分Hsxを打
ち消し、Y出力調整回路5Bの調整電圧vYを調整(基
準電圧■。
±矩形波信号Aの波高値の約1/10) L、出力巻線
IBに電流IYを流すことにより、直流磁界HYを発生
させて残留磁気H8のY成分H8Yを打ち消す。
IBに電流IYを流すことにより、直流磁界HYを発生
させて残留磁気H8のY成分H8Yを打ち消す。
この調整部をなすX、Y出力調整回路5A。5Bにて方
位検知センサ1の残留磁気H8を打ち消し、ゲイン調整
抵抗V RX g V Ryにより出力X。
位検知センサ1の残留磁気H8を打ち消し、ゲイン調整
抵抗V RX g V Ryにより出力X。
Yの最大値が等しくなるようにすれば、X、 Y出力補
正回路5A、5Bの出力X、 Yのタイミング回路4よ
りの信号B(第2図(4))のタイミングでの値と方位
検知センサ1の回転角θとの関係はX=に−H5,nθ
十V。
正回路5A、5Bの出力X、 Yのタイミング回路4よ
りの信号B(第2図(4))のタイミングでの値と方位
検知センサ1の回転角θとの関係はX=に−H5,nθ
十V。
Y=に−Hoosθ+Vo(K:定数)
となり、vc=0 (vot、’r)とした時の軌跡は
第4図に示すような原点中心の地磁気の水平分力の強さ
H(各地域毎に定まる値でその地域内でほぼ一定)に比
例した大きさく半径kH(VOLT)、には定数)の円
となる。
第4図に示すような原点中心の地磁気の水平分力の強さ
H(各地域毎に定まる値でその地域内でほぼ一定)に比
例した大きさく半径kH(VOLT)、には定数)の円
となる。
ここで8方位のディジタル表示の場合を考えてみると1
方位は45°であるから所定の比較電圧V1.V2は、 V□=に−H8in22.5°=:=0.3827kH
(VOLT)v2=−KH8in22.5° =:=−
0,3827kH(VOLT) となり出力巻線IA、IBよりの信号を補正した信号は
各々3つの信号レベルに分割される。
方位は45°であるから所定の比較電圧V1.V2は、 V□=に−H8in22.5°=:=0.3827kH
(VOLT)v2=−KH8in22.5° =:=−
0,3827kH(VOLT) となり出力巻線IA、IBよりの信号を補正した信号は
各々3つの信号レベルに分割される。
地磁気が外部の影響で小さくなる場合は出力X、 Yの
値の軌跡が小さくなり、また地磁気が外部の影響が存き
くなる場合には出力X、Yの値の軌跡が大きくなる。
値の軌跡が小さくなり、また地磁気が外部の影響が存き
くなる場合には出力X、Yの値の軌跡が大きくなる。
比較電圧V1.■2は地域毎に定められ一定であるから
、このように地磁気が大きく乱された場合車両の進行方
位の表示が真の方位から大きくくずれる可能性がある。
、このように地磁気が大きく乱された場合車両の進行方
位の表示が真の方位から大きくくずれる可能性がある。
地磁気が小さくなりすぎたかどうかの比較は所定の比較
電圧V1.V2で行ない、また地磁気が大きくなりすぎ
たかどうかの比較は所定の比較電圧■H9■しで行なう
。
電圧V1.V2で行ない、また地磁気が大きくなりすぎ
たかどうかの比較は所定の比較電圧■H9■しで行なう
。
比較電圧V、4. V、はVH=1.5kH(VOLT
) VL= 1.5kH(VOLT) に設定する。
) VL= 1.5kH(VOLT) に設定する。
第1図のコンパレータ(モトローラ社製
MC3302P) 6A、 6B、 6C,6Dは出力
Xを、コンパレータ6E、6F、6G、6Hは出力Yを
それぞれ比較電圧V1.V2.■H9■Lで比較し、そ
の結果6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6
hのコンパレータ出力と車両等の進行方位との関係は次
表にように一義的に表わされる。
Xを、コンパレータ6E、6F、6G、6Hは出力Yを
それぞれ比較電圧V1.V2.■H9■Lで比較し、そ
の結果6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6
hのコンパレータ出力と車両等の進行方位との関係は次
表にように一義的に表わされる。
例えば6a、6bがともに“0゛レベル、 6eが“
1゛レベル、6fが“0“レベルであれば方位は1Nヨ
(北)になり、また6aが“1゛°レベル6bが“0”
レベル、6eが“1”レベル、6fが“Ottレベルで
あれば方位は”NEJ(北東)になる。
1゛レベル、6fが“0“レベルであれば方位は1Nヨ
(北)になり、また6aが“1゛°レベル6bが“0”
レベル、6eが“1”レベル、6fが“Ottレベルで
あれば方位は”NEJ(北東)になる。
コンパレータ6A、6B、6E、6Fの出力はラッチ付
デコーダ7(東京芝浦電気社製TC4514BP)に接
続され、出力X、 Yが正常な領域(NCI、 NC2
の領域外)にある場合には禁止回路8を経て、タイミン
グ回路4よりの信号Bのタイミングでコンパレータ6A
、6B、6E、6Fの出力はラッチされ、デコーダされ
た出力は論理回路9により論理が取られて、表示部10
で車両等の進行方位がディジタル的に表示される。
デコーダ7(東京芝浦電気社製TC4514BP)に接
続され、出力X、 Yが正常な領域(NCI、 NC2
の領域外)にある場合には禁止回路8を経て、タイミン
グ回路4よりの信号Bのタイミングでコンパレータ6A
、6B、6E、6Fの出力はラッチされ、デコーダされ
た出力は論理回路9により論理が取られて、表示部10
で車両等の進行方位がディジタル的に表示される。
地磁気が小さすぎる場合、すなわち出力X、 YがNC
I領域にある時および地磁気が大きすぎる場合、すなわ
ち出力X、 YがNC2の領域にある時は禁止回路8に
て論理を取り、そのような場合にはタイミング回路4よ
りの信号Bがラッチ付デコーダのストローブ端子に入力
されないようになっている。
I領域にある時および地磁気が大きすぎる場合、すなわ
ち出力X、 YがNC2の領域にある時は禁止回路8に
て論理を取り、そのような場合にはタイミング回路4よ
りの信号Bがラッチ付デコーダのストローブ端子に入力
されないようになっている。
その結果、デコーダされた出力は信号Bが再びストロー
ブ端子に入力されるまで変化しないため、進行方位の表
示は地磁気が乱される直前の方位を地磁気が正常な状態
になるまで表示する。
ブ端子に入力されるまで変化しないため、進行方位の表
示は地磁気が乱される直前の方位を地磁気が正常な状態
になるまで表示する。
以上、8方位のディジタル表示の場合について述べたが
、4N方位(N=1.2・・・)のディジタル表示の場
合、N個の所定の電圧レベルの中で最も絶対値の低い電
圧レベルでX、 Y出力調整回路5A、5Bの出力を比
較し、また所定の電圧レベルV)4. VLで比較する
ことにより、地磁気の大きな乱れに対する車両の進行方
位と真の方向との誤指示を小さくできることは明らかで
ある。
、4N方位(N=1.2・・・)のディジタル表示の場
合、N個の所定の電圧レベルの中で最も絶対値の低い電
圧レベルでX、 Y出力調整回路5A、5Bの出力を比
較し、また所定の電圧レベルV)4. VLで比較する
ことにより、地磁気の大きな乱れに対する車両の進行方
位と真の方向との誤指示を小さくできることは明らかで
ある。
なお、発振回路2て励磁巻線IDを周波数fの矩形波信
号Aで励振させたが正弦波信号を用いてもよい。
号Aで励振させたが正弦波信号を用いてもよい。
なお、表示部8のディジタル表示器には、けい光表示管
、ランプ、LED等が用いられ、また記号表示も可能で
ある。
、ランプ、LED等が用いられ、また記号表示も可能で
ある。
第5図は本考案による方位計の第2実施例を示す構成図
であって、第1実施例が進行方位のディジタル表示を行
なうのに対して第2実施例は進行方位のアナログ表示を
行なうものであり、第1実施例と同−構成分には同一符
号を付している。
であって、第1実施例が進行方位のディジタル表示を行
なうのに対して第2実施例は進行方位のアナログ表示を
行なうものであり、第1実施例と同−構成分には同一符
号を付している。
IIA、IIBはホールド回路で出力X、Yをタイミン
グ回路4よりの信号Bのタイミングでホールドする。
グ回路4よりの信号Bのタイミングでホールドする。
12はアナログ型表示部でホールド回路11A、IIB
の出力を受けて車両の進行方位をアナログ的に表示する
。
の出力を受けて車両の進行方位をアナログ的に表示する
。
地磁気が大きく乱れた場合、第1実施例の場合と同様に
禁止回路8によりタイミング回路4よりの信号Bが禁止
され、ホールド回路11A、IIBの出力は地磁気が大
きく乱れる直前の値にホールドされるため表示部12は
地磁気が正常に戻るまでその進行方位を表示する。
禁止回路8によりタイミング回路4よりの信号Bが禁止
され、ホールド回路11A、IIBの出力は地磁気が大
きく乱れる直前の値にホールドされるため表示部12は
地磁気が正常に戻るまでその進行方位を表示する。
以上述べたように本考案では、地磁気中におかれる方位
検知センサの2組の出力巻線に任意の強さの直流電流を
加えて前記方位検知センサの残留磁気を打ち消す直流磁
界を発生させるとともに、前記2組の出力巻線のそれぞ
れの出力信号のゲインを調整してその出力信号の最大値
を等しくさせているから、方位検知センサの残留磁気を
打ち消すとともにその出力信号のひずみを確実に消去で
き、従って補正磁石を設けることなく真の方位を正確に
検知することができるという優れた効果がある。
検知センサの2組の出力巻線に任意の強さの直流電流を
加えて前記方位検知センサの残留磁気を打ち消す直流磁
界を発生させるとともに、前記2組の出力巻線のそれぞ
れの出力信号のゲインを調整してその出力信号の最大値
を等しくさせているから、方位検知センサの残留磁気を
打ち消すとともにその出力信号のひずみを確実に消去で
き、従って補正磁石を設けることなく真の方位を正確に
検知することができるという優れた効果がある。
第1図は本考案の第1実施例を示す全体構成図、第2図
は本考案の作動説明に供する信号波形図、第3図、第4
図は本考案の作動説明に供する原理図、第5図は本考案
の第2実施例を示す全体構成図である。 1・・・・・・方位検知センサ、IA、IB・・・・・
・出力巻線、IC・・・・・・磁心、ID・・・・・・
励磁巻線、2・・曲発振回路、3A、3B・・・・・・
フィルタ、5A、5B・・・・・・調整部をなす出力調
整回路、6A、6B、6C,6D、6E、6F、6G、
6H・・・・・・コンパレータ、7・・・・・・ラッチ
付デコーダ、8・・・・・・禁止回路、9・・・・・・
論理回路、10・・・・・・表示部、11A。 11B・・・・・・ホールド回路、12・・間アナログ
型表示部。
は本考案の作動説明に供する信号波形図、第3図、第4
図は本考案の作動説明に供する原理図、第5図は本考案
の第2実施例を示す全体構成図である。 1・・・・・・方位検知センサ、IA、IB・・・・・
・出力巻線、IC・・・・・・磁心、ID・・・・・・
励磁巻線、2・・曲発振回路、3A、3B・・・・・・
フィルタ、5A、5B・・・・・・調整部をなす出力調
整回路、6A、6B、6C,6D、6E、6F、6G、
6H・・・・・・コンパレータ、7・・・・・・ラッチ
付デコーダ、8・・・・・・禁止回路、9・・・・・・
論理回路、10・・・・・・表示部、11A。 11B・・・・・・ホールド回路、12・・間アナログ
型表示部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 地磁気中におかれる環状または短形磁心に巻回された励
磁巻線と前記磁心の互いに対向する部分を共に包囲する
如く巻回された互いに直交する2組の出力巻線より構成
される方位検知センサと、この方位検知センサの2組の
出力巻線より得られる信号に基づいて特定の方位を指定
する手段とを備えた方位検知装置において、 前記2組の出力巻線に任意の強さの直流電流を加えて前
記方位検知センサの残留磁気を打ち消す直流磁界を発生
させるとともに、前記2組の出力巻線のそれぞれの出力
信号のゲインを調整してその出力信号の最大値を等しく
させる調整部を備えることを特徴とする方位検知装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980071553U JPS6035851Y2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 方位検知装置 |
| US06/265,688 US4399615A (en) | 1980-05-23 | 1981-05-20 | Direction indicator |
| DE3120317A DE3120317C2 (de) | 1980-05-23 | 1981-05-21 | Richtungsanzeigegerät mit einem Richtungssensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980071553U JPS6035851Y2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 方位検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56172710U JPS56172710U (ja) | 1981-12-19 |
| JPS6035851Y2 true JPS6035851Y2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13464033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980071553U Expired JPS6035851Y2 (ja) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | 方位検知装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4399615A (ja) |
| JP (1) | JPS6035851Y2 (ja) |
| DE (1) | DE3120317C2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729966A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-18 | Nippon Soken Inc | Magnetic field measuring device |
| JPS6212976Y2 (ja) * | 1980-10-20 | 1987-04-03 | ||
| US4497034A (en) * | 1981-08-05 | 1985-01-29 | Nippon Soken, Inc. | Heading detecting apparatus |
| JPS5897707A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Nippon Soken Inc | 車両走行の帰路表示装置 |
| JPS5924260A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-02-07 | Saura Keiki Seisakusho:Kk | マグネツトメ−タの設定方向測定方式 |
| JPS59116068A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Hitachi Metals Ltd | 方位センサ− |
| US4797841A (en) * | 1983-11-28 | 1989-01-10 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Method and apparatus for automatic calibration of magnetic compass |
| US4611293A (en) * | 1983-11-28 | 1986-09-09 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Method and apparatus for automatic calibration of magnetic compass |
| JPH01214710A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 | Alps Electric Co Ltd | 方位計測方法およびその装置 |
| US5602472A (en) * | 1993-01-15 | 1997-02-11 | Hughes Electronics | Apparatus and method for determining angular position and rotational speed using a rotating magnet and a directional magnetometer |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2852859A (en) * | 1958-09-23 | A-axis | ||
| US3903610A (en) * | 1972-08-18 | 1975-09-09 | North Atlantic Industries | Apparatus for measuring magnetic field direction |
| US3905121A (en) * | 1973-02-28 | 1975-09-16 | Tokai Rika Co Ltd | Device for indicating a direction on the earth{3 s surface |
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| DE2651678C2 (de) * | 1976-11-12 | 1986-05-22 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Kursmeßgerät für ein Fahrzeug |
| JPS5565165A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | Angle sensor |
| DE2929504C2 (de) * | 1978-07-21 | 1984-05-10 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Richtungsweiservorrichtung |
| US4277751A (en) * | 1978-09-29 | 1981-07-07 | Neil Brown Instruments Systems, Inc. | Low-power magnetometer circuit with constant current drive |
| JPS5562308A (en) * | 1978-11-02 | 1980-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | Direction indicating device |
| US4267640A (en) * | 1979-04-30 | 1981-05-19 | Rca Corporation | System for ascertaining magnetic field direction |
| US4262427A (en) * | 1979-08-10 | 1981-04-21 | Sperry Corporation | Flux valve compass system |
-
1980
- 1980-05-23 JP JP1980071553U patent/JPS6035851Y2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-05-20 US US06/265,688 patent/US4399615A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-05-21 DE DE3120317A patent/DE3120317C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56172710U (ja) | 1981-12-19 |
| DE3120317C2 (de) | 1987-03-05 |
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