CN109204237B - 用于擦拭和清洗车窗的受控***和装备车辆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于擦拭车辆窗户(12)的***(10),包括:‑至少一个挡风玻璃擦拭器刮片(14),其适于由擦拭器***的驱动臂(16)以交替运动驱动,从而在清扫方向反向的两个位置之间清扫待擦拭的窗户的外表面的至少一部分;‑用于将液体喷射到所述外表面上的装置(18);‑用于向喷射器装置(18)供给液体的泵;‑用于根据清扫方向控制由泵(38)对喷射器装置(18)的供给的电路(CP),其特征在于,所述***包括挡风玻璃擦拭器的加速度传感器(CA),所述加速度传感器由挡风玻璃擦拭器承载并且连接到所述控制电路(CP),以便向所述控制电路(CP)提供代表挡风玻璃擦拭器(11)的加速度值的信号。
Description
技术领域
本发明涉及用于擦拭机动车辆窗户的***,其包括挡风玻璃擦拭器刮片和用于将液体喷射到窗户外表面上的装置。
本发明还提出了一种修改设置有擦拭和清洗***的机动车辆的装备的方法。
背景技术
期望能够控制待擦拭的窗户的外表面的喷射,特别是挡风玻璃的喷射,使得液体(例如清晰液体)仅在挡风玻璃擦拭器刮片的向上向外阶段期间喷射,该挡风玻璃擦拭器刮片适于擦拭液体喷射到其上的挡风玻璃的区域,特别是以便在向下返回阶段期间不喷射降低可见度的液体。
本发明的目的是提出一种基于检测清扫方向的反向的解决方案,其尤其可以被实施以用于为车辆装备替换常规挡风玻璃擦拭器刮片的装备有液体喷射器装置的擦拭器。
发明内容
本发明提出了一种车窗玻璃擦拭器***,包括:
-至少一个挡风玻璃擦拭器刮片,其适于由擦拭器***的驱动臂以交替运动驱动,从而在清扫方向反向的两个位置之间清扫待擦拭的窗户的外表面的至少一部分;
-用于将液体喷射到外表面上的装置;
-用于向喷射器装置供给液体的泵;
-用于根据清扫方向控制通过泵对喷射器装置的供给的电路,
其特征在于,其包括风玻璃擦拭器刮片的加速度传感器,所述加速度传感器由驱动臂或由挡风玻璃擦拭器刮片承载并且连接到控制电路,以便向控制电路提供代表交替清扫运动期间挡风玻璃擦拭器的挡风玻璃擦拭器刮片的或驱动臂的加速度值的信号。
根据擦拭器***的其他特征:
-控制电路包括用于分析由加速度传感器提供的信号以检测挡风玻璃擦拭器的清扫方向的反向的器件;
-挡风玻璃擦拭器包括挡风玻璃擦拭器刮片和用于以交替清扫运动驱动挡风玻璃擦拭器刮片的臂,并且加速度传感器由挡风玻璃擦拭器刮片或由挡风玻璃擦拭器承载;
-喷射器装置构造成沿着刮片的侧面喷射液体;
-喷射器装置由挡风玻璃擦拭器刮片或驱动臂承载;
-所述控制电路由所述挡风玻璃擦拭器刮片或所述驱动臂承载,并且所述喷射器装置构造成沿着所述擦拭器的侧面喷射所述挡风玻璃;
-供给泵由控制电路控制;
-擦拭器***包括继电器,用于控制对连接到控制电路的供给泵驱动电动机的电能供应。
本发明还提出一种机动车辆窗户的挡风玻璃擦拭器,其特征在于,其承载:
-挡风玻璃擦拭器的加速度传感器;
-用于控制将液体喷射到窗户上的装置的液体的供给的电路,
并且加速度传感器连接到控制电路。
根据挡风玻璃擦拭器的其他特征:
-其包括挡风玻璃擦拭器刮片和用于驱动挡风玻璃擦拭器刮片的交替清扫运动的臂,并且加速度传感器和控制电路由挡风玻璃擦拭器刮片承载;
-喷射器装置由挡风玻璃擦拭器刮片承载。
本发明还提出了一种机动车辆挡风玻璃擦拭器刮片,其特征在于,其承载:
-挡风玻璃擦拭器的加速度传感器;
-用于控制将液体喷射到窗户上的装置的液体的供给的电路,
并且加速度传感器连接到控制电路。
喷射器装置例如由挡风玻璃擦拭器刮片承载。
本发明还提出了一种用于修改车辆的窗户设置有擦拭器***的机动车辆的装备的方法,所述擦拭器***:
-至少一个臂,其用于以交替运动驱动挡风玻璃擦拭器刮片,从而在清扫方向反向的两个位置之间清扫车辆的窗户的外表面的至少一部分;
-用于将液体喷射到外表面上的装置;
-用于向喷射器装置供给液体的泵;
所述方法的特征在于其包括:
-为所述驱动臂装备包括用于喷射液体的多个孔的挡风玻璃擦拭器刮片,并将该挡风玻璃擦拭器刮片连接到供给泵;
-为驱动臂或挡风玻璃擦拭器刮片装备加速度传感器;
-为车辆装备电路,用于根据清扫方向控制由泵对喷射器装置的供给,并且将控制电路连接到加速度传感器,该加速度传感器向控制电路提供代表在交替清扫运动期间挡风玻璃擦拭器的驱动臂或挡风玻璃擦拭器刮片的加速度值的信号。
根据该方法的其他特征:
-其包括为车辆装备继电器,用于控制供给泵的驱动电动机的电能供应,并将该继电器连接到控制电路;
-其包括在驱动臂或挡风玻璃擦拭器刮片上安装控制电路;
-将控制电路集成到微控制器中。
附图说明
本发明的其它特征和优点将在阅读以下详细描述的过程中显现,以下详细描述用于理解将对附图作出哪些参考,在附图中:
图1是擦拭器***的一部分的示意图,其中挡风玻璃擦拭器刮片处于底部休止位置;
图2是类似于图1的图,示出了在向上向外擦拭阶段期间的挡风玻璃擦拭器刮片;
图3是与用于驱动挡风玻璃擦拭器刮片和用于喷射窗户清洗液体的补充部件相关联的图1中所示的元件的示意图;
图4是类似于图3的图,示出了采用本发明的教导的擦拭器***;
图5是类似于图4的图,示出了另一挡风玻璃擦拭器刮片***设计;
图6是类似于图5的图,示出了根据本发明的修改的擦拭器***;
图7和图8是分别示出在往复擦拭循环期间根据其角位置的挡风玻璃擦拭器刮片的加速度和速度的变化的两个图。
具体实施方式
在其余的描述中,具有相同结构或类似功能的元件将由相同的附图标记表示。
在图1和图2中示意性地示出了用于机动车辆窗户的,例如用于车辆的挡风玻璃12的外表面的,擦拭器***10的已知的总体设计。
擦拭器***10(也被称为挡风玻璃擦拭器刮片***)包括两个挡风玻璃擦拭器11,每个挡风玻璃擦拭器11包括挡风玻璃擦拭器刮片14,挡风玻璃擦拭器刮片14以这样的方式相对于挡风玻璃12以清扫动作而可移动,使得挡风玻璃擦拭器刮片14擦拭可能分离或部分重叠的、挡风玻璃12的外表面的两个部分。
这里每个挡风玻璃擦拭器刮片14能够实现交替的清扫运动。
在以下描述中,将参照单个挡风玻璃擦拭器11和单个挡风玻璃擦拭器刮片14,并且将理解的是,该描述同样适用于另一个挡风玻璃擦拭器11。
挡风玻璃擦拭器刮片14例如是被称为“扁平刮片”式挡风玻璃擦拭器刮片的具有低的高度的挡风玻璃擦拭器刮片,其包括承载下部擦拭器刮片的上部支撑框架20,该下部擦拭器刮片被抵着挡风玻璃12的外表面按压,并且当挡风玻璃擦拭器刮片14被以清扫运动驱动时执行擦拭,特别是对外表面上存在的水的擦拭。
在当前情况下,挡风玻璃擦拭器刮片14被安装成在交替清扫运动中围绕与待擦拭的外表面的平面总体正交地取向的轴线A以交替枢转的方式在图1所示的低休止位置与高极限擦拭位置之间可动,在低休止位置中,挡风玻璃擦拭器刮片14基本上平行于挡风玻璃12的下部横向边缘12a,并且在高极限擦拭位置中,挡风玻璃擦拭器刮片14跨挡风玻璃12延伸。
挡风玻璃擦拭器刮片14通过也被称为挡风玻璃擦拭器臂的驱动臂16驱动为围绕轴线A枢转,驱动臂16被安装成能够相对于车辆的结构元件(未示出)围绕轴线A枢转。
在其两阶段式交替清扫运动期间,挡风玻璃擦拭器刮片14执行“向外”或“向上”的第一阶段,在该第一阶段期间挡风玻璃擦拭器刮片14从其低休止位置朝向其高极限位置运动,然后是“返回”或向下的第二阶段,在第二阶段期间挡风玻璃擦拭器刮片14沿相反方向从其高极限位置朝向其低休止位置运动。
因此,低休止位置和高极限位置是清扫方向反向的位置。
擦拭器***在上文已经被描述为对应于其中两个挡风玻璃擦拭器片14执行清扫玻璃面板的交替运动的***。
擦拭器***也可以对应于其中挡风玻璃擦拭器刮片执行清扫窗户外表面的非交替运动的***,或者其中挡风玻璃擦拭器刮片执行该表面的线性清扫的***。因此,必须理解的是,挡风玻璃擦拭器刮片的休止位置和极限位置可以根据所选择的擦拭器***而变化。
擦拭器***10进一步包括至少一个喷嘴18,用于喷射清洁液以补充由挡风玻璃擦拭器刮片14进行的擦拭。
这里,喷嘴18由挡风玻璃擦拭器刮片14承载。
管道或液压导管24将喷射器喷嘴18连接至清洁液体供给器装置(图1和图2中未示出)。
作为非限制性示例,喷嘴18由挡风玻璃擦拭器刮片14承载,并且在此处位于挡风玻璃擦拭器刮片14的最接近枢转轴线A的端部14a处。
喷嘴18以这样的方式制造和适配,使得其喷射呈总体上平行于挡风玻璃擦拭器刮片14取向的射流26的形式的液体。
此外,沿着挡风玻璃擦拭器刮片的“上游”侧面或侧喷射被喷射的射流26,即当挡风玻璃擦拭器刮片14处于低休止位置(见图1)时,朝向挡风玻璃12的上部边缘12b取向的侧面。
喷嘴18例如相对于挡风玻璃擦拭器刮片14以这样的方式取向,使得清洁液体的射流26沿着擦拭器刮片直接喷射。
当挡风玻璃擦拭片14执行其清扫运动的向外的第一阶段时,这是朝向挡风玻璃擦拭器刮片14的极限清扫位置取向的刮片的侧面。
控制这种擦拭器***10的方法旨在产生包括多个连续的擦拭步骤和喷射清洗液体步骤的擦拭和清洗循环。
该循环的每个步骤包括挡风玻璃擦拭器刮片14的往复运动,并且因此包括如前所述的挡风玻璃擦拭器刮片14的向外的第一阶段和返回的第二阶段。
液体喷射步骤包括由喷嘴18喷射液体。液体射流26在预定的持续时间期间形成,从而沿着挡风玻璃擦拭器刮片14的擦拭器刮片喷射一定量的液体。
在图3中示出了与用于挡风玻璃擦拭器刮片14的机动驱动和用于在压力下向连接到喷射喷嘴18的管道24供应清洗液体的辅助元件和部件相关联的图1中所示的擦拭器***10的部件和元件。
特别示出电源30,其例如是车辆的电池。
已经以示意方式示出了与每个驱动臂16相关联的交替清扫运动驱动电动机32,由控制电子电路34执行对每个驱动臂16的供电以及控制。
替代地,可以提供对两个挡风玻璃擦拭器11共用的单个驱动电动机32,并且该单个驱动电动机32例如通过连杆连接到一个或两个驱动臂16。
已经示出了窗户清洗液体的储液器36,被称为窗户清洗器泵的电动泵38从该储液器36抽取窗户清洗液体。
驱动窗口清洗器泵38的电电动机M的电流供应及其控制由控制电子电路34执行。
窗户清洗器泵38的排放出口连接到管道24。
因此,当电动机M被供应电流时,泵排放并且喷射器喷嘴18在由窗户清洗器泵38供应的压力下被供给窗户清洗液体。
通过相应地操作窗户清洗器泵38,洗涤液体喷射步骤可以在休止阶段期间开始,或者在向上向外阶段开始时开始。
喷射步骤将延续经过挡风玻璃擦拭器刮片14的第一向上向外阶段的全部或部分,在此期间,喷射到挡风玻璃12的外表面上的液体立即被刮擦和擦拭。
另一方面,特别是因为可见度随后降低,所以不期望在挡风玻璃擦拭器刮片14的向下返回阶段的全部或部分期间延续或发生喷射步骤。
事实上,在这种情况下,窗户清洗液体在挡风玻璃擦拭器刮片14“之上(over)”被直接喷射到整体地喷射有窗户清洗液体的挡风玻璃12的外表面上,但是该液体不会被处于向下返回阶段的挡风玻璃擦拭器刮片刮擦或擦拭。
因此,期望通过在挡风玻璃擦拭器刮片处于向下返回清扫阶段时中断或不开始喷射清洗液体,而将每个喷射步骤基本限制在一个或多个连续的向上向外阶段。
为了产生这种操作,本发明提出检测连续的向上向外阶段和向下返回阶段,并且因此通过分析挡风玻璃擦拭器刮片在其交替清扫运动期间的加速度变化来检测清扫方向的反向。
事实上,如图7和图8所示,在具有两个连续阶段的擦拭循环中,速度从零开始然后在向上向外阶段期间按正值增加——然后减小以在高极限位置处再次达到零,之后,其被反向以采取增加的负值,然后再采取减小的负值,从而在低极限位置处达到零,以此类推。
图8所示的这些速度的变化和反向与图7中所示的加速度的变化相关联。
为了检测这些变化,本发明提出为至少一个挡风玻璃擦拭器11装备加速度传感器CA,加速度传感器CA提供表示挡风玻璃擦拭器11的瞬时加速度的信号。
这在图4中示意性地示出,其中示出了模块40,模块40被固定到挡风玻璃擦拭器刮片14并且容纳诸如加速度计和/或陀螺仪的加速度传感器CA。
模块40连接到电源30,并且加速度传感器CA如示意性地示出的连接到继电器R,用于控制向窗户清洗器泵38的电动机M的电力供应。
在此,模块40还集成了用于控制向窗户清洗器泵38的电流供应的电路CP。
因此,例如为“Arduino”型微控制器的控制电路接收来自加速度传感器CA的信号,该信号被分析以从其推导出挡风玻璃擦拭器刮片14的以及因此挡风玻璃擦拭器11的向上或向下的方向,以控制继电器R以便继电器R除了向上向外阶段期间之外不向窗户清洗器泵38的电动机M供电,以及以在向下返回阶段期间中断集电器R。
该控制独立于驾驶员在驾驶室内可用于他们的控制构件上施加的导致挡风玻璃的喷射的动作,并且例如独立于控制台上的任何延长动作。
如在图7和图8中示意性地示出的,供电的持续时间“D”可以小于向上向外阶段的持续时间,以便通过保证所有喷射的液体确实已经在向上阶段中从表面上被擦拭和疏散来防止发生称为“回水(water pull back)”的现象。
作为变型(未示出):
-加速度传感器可以由驱动臂16承载;
-如果两个擦拭器不同步并且需要喷射器装置的独立控制,则每个挡风玻璃擦拭器11可以装备有加速度传感器;
-控制电路可以独立于加速度传感器并且例如为车辆车载式的,并且特别地集成到控制电子电路34,以控制对窗户清洗器泵38的电力供应,其中电线或射频连接将控制电路连接到加速度传感器;
-每个喷射器装置可以具有适配为将窗户清洗液体喷射到挡风玻璃的外表面的特定区域上的任何设计;
-例如以喷射器喷嘴18形式的每个喷射器装置可以由挡风玻璃擦拭器11(通过挡风玻璃擦拭器刮片14或通过驱动臂)承载,或者可以安装在车辆的固定部分上。
在图5中示出了类似于图3中所示的擦拭器***10,其以已知的方式与图3中所示的擦拭器***的大致不同之处在于安装在车辆的固定部分上上喷射器喷嘴18,其例如安装在挡风玻璃12的底部处或在发动机罩上。
如图6示意性地示出,可以修改这种擦拭器***的设计和安装,以实现本发明的教导,从而通过加速度传感器CA和相关联的控制电路CP调用对液体喷射的控制。
为此,需要更换每个挡风玻璃擦拭器刮片,以便为每个驱动臂装备挡风玻璃擦拭器刮片14,挡风玻璃擦拭器刮片14例如包括具有用于喷射液体的多个孔的喷射器喷嘴18,并需要将这种挡风玻璃擦拭器刮片14连接到窗户清洗器泵38,例如借助于先前供给“固定”喷射器喷嘴18(图5)的管道24。
如在图4所示的擦拭器***的情况下,挡风玻璃擦拭器刮片14或驱动臂16装备有加速度传感器CA。
车辆还装备有电路CP,用于根据清扫方向控制由泵对喷射器装置的供给,该电路CP连接到加速度传感器CA,该加速度传感器CA向控制电路提供表示在交替清扫运动期间挡风玻璃擦拭器的驱动臂或挡风玻璃擦拭器刮片的加速度值的信号。
加速度传感器CA和控制电路CP也可以被集成到公共模块40中。
如前所述,车辆装备有继电器R,用于控制向窗户清洗器泵38的驱动电动机M的电能供应,并将该继电器连接至控制电路CP。
Claims (17)
1.一种用于擦拭车辆窗户的擦拭器***(10),包括:
- 至少一个挡风玻璃擦拭器刮片(14),其是被称为“扁平刮片”式挡风玻璃擦拭器刮片的具有低的高度的挡风玻璃擦拭器刮片并且适于由擦拭器***的驱动臂(16)以交替运动驱动,从而在清扫方向反向的两个位置之间清扫待擦拭的窗户的外表面的至少一部分;
- 用于将液体喷射到所述外表面上的喷射器装置(18);
- 用于向喷射器装置(18)供给液体的泵;
- 用于根据清扫方向控制由泵(38)对喷射器装置(18)的供给的控制电路(CP),
其特征在于,所述***包括挡风玻璃擦拭器的加速度传感器(CA),所述加速度传感器由所述驱动臂(16)或由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)承载并且连接到所述控制电路(CP),以便向所述控制电路(CP)提供表示交替清扫运动期间挡风玻璃擦拭器(11)的驱动臂(16)的或挡风玻璃擦拭器刮片(14)的加速度值的信号,
其中,所述控制电路(CP)分析由所述加速度传感器(CA)提供的信号以从其推导出所述挡风玻璃擦拭器刮片的向上或向下的方向,以控制继电器(R)使得所述继电器(R)仅在向上向外阶段期间使所述泵的电动机供电以及在向下返回阶段期间中断所述供电。
2.根据权利要求1所述的擦拭器***,其特征在于,所述控制电路(CP)包括用于分析由所述加速度传感器(CA)提供的信号以检测所述挡风玻璃擦拭器(11)的清扫方向的反向的器件。
3.根据权利要求1所述的擦拭器***,其特征在于,所述挡风玻璃擦拭器(11)包括挡风玻璃擦拭器刮片(14)和用于以交替清扫运动驱动所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)的驱动臂(16),并且在于,所述加速度传感器(CA)由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)或由所述挡风玻璃擦拭器(11)的驱动臂(16)承载。
4.根据权利要求3所述的擦拭器***,其特征在于,所述喷射器装置(18)构造成沿着所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)的侧面喷射液体。
5.根据权利要求4所述的擦拭器***,其特征在于,所述喷射器装置(18)由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)或由所述驱动臂(16)承载。
6.根据权利要求3所述的擦拭器***,其特征在于,所述控制电路(CP)由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)或由所述驱动臂(16)承载,并且在于,所述喷射器装置(18)构造成沿着所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)的侧面喷射所述挡风玻璃。
7.根据权利要求1所述的擦拭器***,其特征在于,泵(38)由所述控制电路控制。
8.根据权利要求1所述的擦拭器***,其特征在于,所述继电器(R)控制向连接到所述控制电路(CP)的泵(38)的驱动电动机的电能供应。
9.一种机动车辆窗户的挡风玻璃擦拭器,其特征在于,其承载:
- 挡风玻璃擦拭器(11)的加速度传感器(CA);
- 用于控制将液体喷射到窗户上的喷射器装置(18)的液体供给的电路(CP),
并且所述加速度传感器(CA)连接到控制电路,
并且其中,所述控制电路(CP)用于分析由所述加速度传感器(CA)提供的信号以从其推导出所述挡风玻璃擦拭器刮片的向上或向下的方向,以控制继电器(R)使得所述继电器(R)仅在向上向外阶段期间使所述泵的电动机供电以及在向下返回阶段期间中断所述供电。
10.根据权利要求9所述的挡风玻璃擦拭器,其特征在于,其包括挡风玻璃擦拭器刮片(14)和用于驱动所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)的交替清扫运动的臂(16),并且在于,所述加速度传感器(CA)和所述控制电路(CP)由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)承载。
11.根据权利要求10所述的挡风玻璃擦拭器,其特征在于,喷射器装置由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)承载。
12.一种机动车辆挡风玻璃擦拭器刮片(14),其特征在于,其承载:
- 挡风玻璃擦拭器(11)的加速度传感器(CA);
- 用于控制将液体喷射到窗户上的喷射器装置(18)的液体供给的电路(CP),
并且在于,所述加速度传感器(CA)连接到控制电路,
并且其中,所述控制电路(CP)配置为分析由所述加速度传感器(CA)提供的信号以从其推导出所述挡风玻璃擦拭器刮片的向上或向下的方向,以控制继电器(R)使得所述继电器(R)仅在向上向外阶段期间使所述泵的电动机供电以及在向下返回阶段期间中断所述供电。
13.根据权利要求12所述的挡风玻璃擦拭器刮片,其特征在于,喷射器装置(18)由所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)承载。
14.一种用于修改车辆的窗户设置有擦拭器***的机动车辆的装备的方法,所述擦拭器***包括:
- 至少一个驱动臂(16),其用于以交替运动驱动挡风玻璃擦拭器刮片(14),从而在清扫方向反向的两个位置之间清扫车辆的窗户的外表面的至少一部分,挡风玻璃擦拭器刮片(14)是被称为“扁平刮片”式挡风玻璃擦拭器刮片的具有低的高度的挡风玻璃擦拭器刮片;
- 用于将液体喷射到所述外表面上的喷射器装置(18);
- 用于向喷射器装置(18)供给液体的泵(38);
所述方法的特征在于其包括:
- 为所述驱动臂(16)装备包括用于喷射液体的多个孔的挡风玻璃擦拭器刮片(14),以及将该挡风玻璃擦拭器刮片(14)连接到供给泵(38);
- 为所述驱动臂(16)或所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)装备加速度传感器;
- 为车辆装备电路(CP),用于根据清扫方向控制由泵(38)对喷射器装置(18)的供给,并且将控制电路(CP)连接到所述加速度传感器,所述加速度传感器向所述控制电路(CP)提供表示在交替清扫运动期间挡风玻璃擦拭器(11)的驱动臂(16)或挡风玻璃擦拭器刮片(14)的加速度值的信号;以及
分析由所述加速度传感器(CA)提供的信号以从其推导出所述挡风玻璃擦拭器刮片的向上或向下的方向,以控制继电器(R)使得所述继电器(R)仅在向上向外阶段期间使所述泵的电动机供电以及在向下返回阶段期间中断所述供电。
15.根据权利要求14所述的装备的方法,其特征在于,其包括为车辆装备继电器(R),用于控制供给泵(38)的驱动电动机(M)的电能供应,以及将所述继电器(R)连接到所述控制电路。
16.根据权利要求14所述的装备的方法,其特征在于,其包括在所述驱动臂(16)或所述挡风玻璃擦拭器刮片(14)上安装所述控制电路(CP)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,其特征在于,将所述控制电路(CP)集成到微控制器中。
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