JPH11198839A - 車両の自動操舵装置 - Google Patents
車両の自動操舵装置Info
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- JPH11198839A JPH11198839A JP533398A JP533398A JPH11198839A JP H11198839 A JPH11198839 A JP H11198839A JP 533398 A JP533398 A JP 533398A JP 533398 A JP533398 A JP 533398A JP H11198839 A JPH11198839 A JP H11198839A
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
- B62D1/286—Systems for interrupting non-mechanical steering due to driver intervention
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
- B62D15/0285—Parking performed automatically
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
操作を行ったとき、ドライバーに違和感を与えずに自動
操舵制御を中止する。 【解決手段】 ドライバーのステアリング操作による操
舵トルクTが第1設定トルクT1から第4設定トルクT
4まで増加するに伴って、それら第1〜第4設定トルク
T1〜T4に対応する第1〜第4設定時間ts1 〜ts
4 が減少する。前記第1〜第4設定トルクT1〜T4以
上の操舵トルクTが、それらに対応する前記第1〜第4
設定時間ts1 〜ts4 以上に亘って検出されたとき、
ドライバーがステアリング操作を行ったと判定して自動
操舵制御を中止する。図9(E)には、第3設定トルク
T3以上の操舵トルクTが第3設定時間ts3 以上に亘
って検出されて自動操舵制御が中止される場合が示され
る。
Description
アリング操作によらずに車両を自動的に駐車するための
車両の自動操舵装置に関する。
74256号公報、特開平4−55168号公報により
既に知られている。これらの車両の自動操舵装置は、従
来周知の電動パワーステアリング装置のアクチュエータ
を利用し、予め記憶した車両の移動距離と転舵角との関
係に基づいて前記アクチュエータを制御することによ
り、バック駐車や縦列駐車を自動で行うようになってい
る。
は自動操舵制御中にドライバーがステアリングホイール
を操作し、その操舵トルクが予め設定した所定値を越え
たと判断されると自動操舵制御が中止されるようになっ
ている。
を所定値と比較するだけで前記判断を行うと、操舵トル
ク検出手段のノイズにより、あるいはタイヤが小石を踏
んだような場合やアクチュエータによる自動操舵が行わ
れた場合のステアリングホイールの慣性トルクにより、
前記操舵トルク検出手段の出力が一時的に所定値を越え
ることがあり、その度に自動操舵制御が中止されてしま
う問題がある。このような不都合を回避するために前記
所定値を高めに設定すると、自動操舵と手動操舵とが干
渉しあってドライバーに違和感を与えるだけでなく、自
動操舵制御中にドライバーがステアリングホイールを操
作しても自動操舵制御が直ちに中止されなくなる可能性
がある。
間以上に亘って検出されたときに、手動操舵が行われた
と判断して自動操舵制御を中止することが考えられる。
この場合、ドライバーが緩やかな手動操舵を行って操舵
トルクが所定値を僅かに越えたときは、ドライバーに違
和感を与えることなく所定時間が経過して自動操舵制御
が中止される。しかしながら、ドライバーが急激な手動
操舵を行って操舵トルクが所定値を大きく越えたとき
は、この状態が所定時間経過するまで自動操舵制御が中
止されないため、ステアリングホイールが重くなってド
ライバーに違和感を与えることがある。
で、自動操舵制御中にドライバーがステアリング操作を
行ったとき、ドライバーに違和感を与えずに自動操舵制
御を中止することを目的とする。
に、請求項1に記載された発明は、目標位置までの車両
の移動軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手段と、
車輪を転舵するアクチュエータと、ドライバーがステア
リングホイールに加える操舵トルクを検出する操舵トル
ク検出手段と、移動軌跡設定手段により設定された移動
軌跡に基づいてアクチュエータの駆動を制御するととも
に、予め設定された所定値以上の操舵トルクが所定時間
以上に亘って検出されたときに前記移動軌跡に基づくア
クチュエータの制御を中止するアクチュエータ制御手段
とを備えた車両の自動操舵装置において、前記所定値が
複数種類設定されており、各々の所定値に対応して前記
所定時間が変更されることを特徴とする。
はタイヤが小石を踏んだような場合に発生する慣性トル
クにより操舵トルク検出手段の出力が一時的に増加して
も、操舵トルクが所定値以上の状態が所定時間以上に亘
って継続しない限り制御手段は前記移動軌跡に基づくア
クチュエータの制御を中止しないので、ドライバーの意
思に反して自動操舵制御が中止される虞がない。また前
記所定値が複数種類設定されており、各々の所定値に対
応して前記所定時間が変更されるので、ドライバーによ
り加えられる操舵トルクの大小に応じて自動操舵制御が
中止されるタイミングを変化させ、ドライバーに違和感
を与えることなく自動操舵制御を的確に中止することが
できる。
m,0.4kgfm,0.6kgfm,0.8kgfm
に設定され、また前記所定時間は第1実施例では0.1
2sec,0.08sec,0.06sec,0.05
secに設定されるとともに第2実施例では0.12s
ec,0.10sec,0.09sec,0.85se
cに設定されるが、それらの値は適宜変更可能な設計上
の値である。
1の構成に加えて、前記所定値の増加に応じて前記所定
時間が減少することを特徴とする。
テアリング操作を行った場合には速やかに自動操舵制御
が中止されるのでドライバーが違和感を感じることがな
く、またドライバーが緩やかなステアリング操作を行っ
た場合でも、その状態を所定時間継続させることにより
自動操舵制御を中止することができる。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
ので、図1は操舵制御装置を備えた車両の全体構成図、
図2はバック駐車/左モードの作用説明図、図3はモー
ド選択スイッチおよび自動駐車スタートスイッチを示す
図、図4はステアリング操作による操舵トルクと慣性ト
ルクとを示すグラフ、図5は緩やかなステアリング操作
を行ったときの操舵トルクを示すグラフ、図6は設定ト
ルクから設定時間を設定する手法を説明するグラフ、図
7は設定トルクと設定時間との関係を示す図、図8およ
び図9は作用を説明するグラフである。
f,Wfおよび一対の後輪Wr,Wrを備える。ステア
リングホイール1と操舵輪である前輪Wf,Wfとが、
ステアリングホイール1と一体に回転するステアリング
シャフト2と、ステアリングシャフト2の下端に設けた
ピニオン3と、ピニオン3に噛み合うラック4と、ラッ
ク4の両端に設けた左右のタイロッド5,5と、タイロ
ッド5,5に連結された左右のナックル6,6とによっ
て接続される。ドライバーによるステアリングホイール
1の操作をアシストすべく、あるいは後述する車庫入れ
のための自動操舵を行うべく、電気モータよりなるステ
アリングアクチュエータ7がウオームギヤ機構8を介し
てステアリングシャフト2に接続される。
3とから構成されており、制御部22には、ステアリン
グホイール1の回転角に基づいて前輪Wf,Wfの転舵
角θを検出する転舵角検出手段S1 と、ステアリングホ
イール1の操舵トルクTを検出する操舵トルク検出手段
S2 と、左右の前輪Wf,Wfの回転角を検出する前輪
回転角検出手段S3 ,S3 と、ブレーキペダル9の操作
量を検出するブレーキ操作量検出手段S4 と、セレクト
レバー10により選択されたシフトレンジ(「D」レン
ジ、「R」レンジ、「N」レンジ、「P」レンジ等)を
検出するシフトレンジ検出手段S5 と、車両Vの前部、
中央部および後部に設けられた合計8個の物体検出手段
S6 …とからの信号が入力される。物体検出手段S6 …
は公知のソナー、レーダー、テレビカメラ等から構成さ
れる。尚、8個の物体検出手段S 6 …と制御部22とを
接続するラインは、図面の煩雑化を防ぐために省略して
ある。制御部22は本発明のアクチュエータ制御手段を
構成し、記憶部23は本発明の移動軌跡設定手段を構成
する。
ドライバーにより操作されるモード選択スイッチS7 お
よび自動駐車スタートスイッチS8 が制御部22に接続
される。モード選択スイッチS7 は、後述する4種類の
駐車モード、即ちバック駐車/右モード、バック駐車/
左モード、縦列駐車/右モードおよび縦列駐車/左モー
ドの何れかを選択する際に操作される4個のボタンを備
える。自動駐車スタートスイッチS8 は、モード選択ス
イッチS7 で選択した何れかのモードによる自動駐車を
開始する際に操作される。
のデータ、即ち車両Vの移動距離Xに対する規範転舵角
θrefの関係が、予めテーブルとして記憶されてい
る。車両Vの移動距離Xは、既知である前輪Wfの周長
に前輪回転角検出手段S3 ,S 3 で検出した前輪Wfの
回転角を乗算することにより求められる。尚、前記移動
距離Xの算出には、左右一対の前輪回転角検出手段
S3 ,S3 の出力のハイセレクト値、ローセレクト値、
あるいは平均値が使用される。
およびスイッチS7 ,S8 からの信号と、記憶部23に
記憶された駐車モードのデータとに基づいて、前記ステ
アリングアクチュエータ7の作動と、液晶モニター、ス
ピーカ、ランプ、チャイム、ブザー等を含む操作段階教
示装置11の作動とを制御する。
の作用について説明する。
択スイッチS7 が操作されていないとき)には、操舵制
御装置21は一般的なパワーステアリング制御装置とし
て機能する。具体的には、ドライバーが車両Vを旋回さ
せるべくステアリングホイール1を操作すると、操舵ト
ルク検出手段S2 がステアリングホイール1に入力され
た操舵トルクTを検出し、制御部22は前記操舵トルク
Tに基づいてステアリングアクチュエータ7の駆動を制
御する。その結果、ステアリングアクチュエータ7の駆
動力によって左右の前輪Wf,Wfが転舵され、ドライ
バーのステアリング操作がアシストされる。
側にある駐車位置にバックしながら駐車するモード)を
例にとって、自動操舵制御の内容を説明する。
ー自身のステアリング操作により車両Vを駐車しようと
する車庫の近傍に移動させ、車体の左側面を車庫入口線
にできるだけ近づけた状態で、予め決められた基準(例
えば、ドアの内側に設けられたマークやサイドミラー)
が車庫の中心線に一致する位置(スタート位置)に車
両Vを停止させる。そして、モード選択スイッチS7 を
操作してバック駐車/左モードを選択するとともに自動
駐車スタートスイッチS8 をONすると、自動操舵制御
が開始される。自動操舵制御が行われている間、操作段
階教示装置11には自車の現在位置、周囲の障害物、駐
車位置、スタート位置から目標位置までの自車の予想移
動軌跡、前進から後進に切り換える折り返し位置等が表
示され、併せてスピーカからの音声でドライバーに前記
折り返し位置におけるセレクトレバー10の操作等の各
種の指示や警報が行われる。
キペダル9を緩めて車両Vをクリープ走行させるだけで
ステアリングホイール1を操作しなくても、モード選択
スイッチS7 により選択されたバック駐車/左モードの
データに基づいて前輪Wf,Wfが自動操舵される。即
ち、スタート位置から折り返し位置まで車両Vが前
進する間は前輪Wf,Wfは右に自動操舵され、折り返
し位置から目標位置まで車両Vが後進する間は前輪
Wf,Wfは左に自動操舵される。
が行われている間、制御部22は記憶部23から読み出
したバック駐車/左モードの規範転舵角θrefと、転
舵角検出手段S1 から入力された転舵角θとに基づいて
偏差E(=θref−θ)を算出し、その偏差Eが0に
なるようにステアリングアクチュエータ7の作動を制御
する。このとき、規範転舵角θrefのデータは車両V
の移動距離Xに対応して設定されているため、クリープ
走行の車速に多少の変動があっても車両Vは常に前記移
動軌跡上を移動することになる。
がブレーキペダル9を踏んで車両がクリープ走行する間
に実行されるため、ドライバーが障害物を発見したとき
に速やかにブレーキペダル9を踏み込んで車両Vを停止
させることができる。
ード選択スイッチS7 をOFFした場合に解除される
が、それ以外にもドライバーがブレーキペダル9から足
を離した場合、ドライバーがステアリングホイール1を
操作した場合、何れかの物体検出手段S6 が障害物を検
出した場合に解除され、通常のパワーステアリング制御
に復帰する。
作した場合の自動操舵制御の中止について更に説明す
る。自動操舵制御中にドライバーが障害物を発見した場
合や、ドライバーが自らの意思で進路を変更しようとし
た場合にステアリングホイール1を操作すると、操舵ト
ルク検出手段S2 がドライバーのステアリング操作によ
る操舵トルクTを検出して制御部22が自動操舵制御を
中止する。これにより、自動操舵とドライバーの操作に
よる操舵との干渉が回避されて速やかな障害物回避が可
能になるだけでなく、自動操舵制御を中止するために特
別のスイッチ操作を行う必要がなくなって利便性が向上
する。
は必ずしもドライバーのステアリング操作による操舵ト
ルクTを表しておらず、ノイズ等により操舵トルク検出
手段S2 の出力が瞬間的に増加する場合や、タイヤが小
石や縁石を踏んだ衝撃がステアリングシャフトに伝達さ
れたり、ステアリングホイール1の回転がラック4のエ
ンド部での突き当たりにより急激に停止したり、ステア
リングアクチュエータ7が作動した場合にステアリング
ホイール1の慣性によって疑似的な操舵トルクT(以
下、慣性トルクという)が検出され、操舵トルク検出手
段S2 の出力が瞬間的に増加する場合がある。そこで、
ドライバーのステアリング操作による操舵トルクTと、
それ以外の要因による操舵トルクTとを識別し、ドライ
バーのステアリング操作による操舵トルクTが検出され
た場合に限って自動操舵制御を中止する必要がある。
ーのステアリング操作入力に対する操舵トルク検出手段
S2 の出力はステップ状となる。一方、図4に破線で示
すように、タイヤが小石や縁石を踏んだときの衝撃や、
ステアリングホイール1の回転がラック4のエンド部で
の突き当たりにより急激に停止したときの衝撃により発
生する慣性トルクに対する操舵トルク検出手段S2 の出
力はインパルス状になる。従って、設定トルクTs(例
えば、0.2kgfm)以上の操舵トルクTが、設定時
間ts(例えば、0.2sec)以上に亘って検出され
たときにドライバーによるステアリング操作が行われた
と判断すれば、ドライバーによるステアリング操作と慣
性トルクとを識別することができる。
によるステアリング操作により、設定トルクTsを僅か
に越える操舵トルクTが設定時間tsを越えて入力され
た場合、ドライバーに違和感を与えることなく自動操舵
制御を中止することができる。しかしながら、図4に実
線で示すようにドライバーが設定トルクTsを遙に越え
る大きな操舵トルクTを入力したとき、その大きな操舵
トルクTを設定時間ts以上に亘って入力しないと自動
操舵制御が中止されないため、ドライバーに違和感を与
えることになる。
tsを短くするとドライバーによるステアリング操作と
慣性トルクとを識別することができなくなり、慣性トル
クにより自動操舵制御が中止されてしまう可能性があ
る。また後述するように、設定トルクTsを高くすると
設定時間tを短くすることができるが、ドライバーが自
動操舵制御を中止するためには、どんな場合にも大きな
操舵トルクTを入力しなければならない問題がある。
定トルクT1〜T4を設けておき、例えば第1設定トル
クT1に対して第1設定時間ts1 を、ts1 =t1 −
t01+dtにより設定する。ここで、dtはドライバー
によるステアリング操作と慣性トルクとを確実に識別す
るためのマージンである。同様にして、第2設定トルク
T2に対して第2設定時間ts2 を、ts2 =t2 −t
02+dtにより設定し、第3設定トルクT3に対して第
3設定時間ts3 を、ts3 =t3 −t03+dtにより
設定し、第4設定トルクT4に対して第4設定時間ts
4 を、ts4 =t4 −t04+dtにより設定することに
より、図7に示すように第1〜第4設定トルクT1〜T
4に対して、それらの増加に応じて減少する第1〜第4
設定時間ts1 〜ts4 が設定される。
T4はそれぞれ0.2kgfm,0.4kgfm,0.
6kgfm,0.8kgfmに設定され、第1〜第4設
定時間ts1 〜ts4 はそれぞれ0.12sec,0.
08sec,0.06sec,0.05secに設定さ
れる。マージンdtは20msecに設定される。
って自動操舵制御が終了するまでの過程を図8および図
9に基づいて説明する。
グ操作を行って操舵トルクTが第1設定トルクT1以上
になると、その状態が第1設定時間ts1 以上継続する
か否かを判定すべく時間のカウントを開始する(図8
(A)参照)。操舵トルクTが更に増加して第2設定ト
ルクT2以上になると、その状態が第2設定時間ts2
以上継続するか否かを判定すべく時間のカウントを開始
する(図8(B)参照)。以下、同様にして操舵トルク
Tが更に増加して第3設定トルクT3あるいは第4設定
トルクT4以上になると、その状態が第3設定時間ts
3 あるいは第4設定時間ts4 以上継続するか否かを判
定すべく時間のカウントを開始する(図8(C)参
照)。
ピークを過ぎて減少を開始し、第4設定時間ts4 が経
過する前に第4設定トルクT4未満になれば、その時点
で第4設定時間ts4 のカウントが中止され、ここでは
自動操舵制御の中止は実行されない。このとき操舵トル
クTは未だ第1〜第3設定トルクT1〜T3以上である
ため、第1〜第3設定時間ts1 〜ts3 のカウントは
引き続き継続される。そして、例えば図9(E)に示す
ように第3設定時間ts3 が経過したときに操舵トルク
Tが依然として第3操舵トルクT3以上であれば、ドラ
イバーがステアリング操作を行ったと判定して自動操舵
制御を中止する。
操作を行って大きな操舵トルクTが発生すると、その操
舵トルクTが短い時間しか継続しなくても自動操舵制御
が中止されるので、ドライバーが違和感を感じることが
なくなる。しかもドライバーが緩やかなステアリング操
作を行って小さな操舵トルクTが発生しても、その操舵
トルクTが第1設定トルクT1を越える状態が所定時間
ts1 継続すれば自動操舵制御が中止されるので、緊急
でないときには大きな操舵トルクTを加えることなく自
動操舵制御を中止することができる。
例を説明する。
が第1設定トルクT1以上になると第1設定時間ts1
が設定されて時間のカウントが開始され、操舵トルクT
が第1設定トルクT1以上である間はカウントが継続さ
れ、第1設定時間ts1 が経過するとドライバーがステ
アリング操作を行ったと判定して自動操舵制御を中止す
る。第1設定時間ts1 のカウント中に操舵トルクTが
第2設定トルクT2以上になると、第1設定時間ts1
がそれよりも短い第2設定時間Ts2 に持ち替えられ、
第2設定トルクT2以上の操舵トルクTが第2設定時間
Ts2 が経過するまで継続すると、ドライバーがステア
リング操作を行ったと判定して自動操舵制御を中止す
る。同様に、操舵トルクTが第3設定トルクT3あるい
は第4設定トルクT4以上になると、第2設定時間Ts
2 がそれよりも短い第3設定時間Ts3 あるいは第4設
定時間Ts4 に持ち替えられ、第3設定トルクT3ある
いは第4設定トルクT4以上の操舵トルクTが第3設定
時間Ts3 あるいは第4設定時間Ts4 が経過するまで
継続すると、ドライバーがステアリング操作を行ったと
判定して自動操舵制御を中止する。
〜ts4 はそれぞれ0.12sec,0.10sec,
0.09sec,0.085secに設定される。
実施例と同様の作用効果を得ることができる。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
の移動軌跡が予め記憶部23に記憶されているが、車両
Vの現在位置および目標位置から前記移動軌跡を算出す
ることも可能である。
によれば、ノイズにより、あるいはタイヤが小石を踏ん
だような場合に発生する慣性トルクにより操舵トルク検
出手段の出力が一時的に増加しても、操舵トルクが所定
値以上の状態が所定時間以上に亘って継続しない限りア
クチュエータ制御手段は前記移動軌跡に基づくアクチュ
エータの制御を中止しないので、ドライバーの意思に反
して自動操舵制御が中止される虞がない。また前記所定
値が複数種類設定されており、各々の所定値に対応して
前記所定時間が変更されるので、ドライバーにより加え
られる操舵トルクの大小に応じて自動操舵制御が中止さ
れるタイミングを変化させ、ドライバーに違和感を与え
ることなく自動操舵制御を的確に中止することができ
る。
ドライバーが急激なステアリング操作を行った場合には
速やかに自動操舵制御が中止されるのでドライバーが違
和感を感じることがなく、またドライバーが緩やかなス
テアリング操作を行った場合でも、その状態を所定時間
継続させることにより自動操舵制御を中止することがで
きる。
イッチを示す図
クとを示すグラフ
トルクを示すグラフ
するグラフ
するグラフ
ータ) 22 制御部(アクチュエータ制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) S2 操舵トルク検出手段 T 操舵トルク T1〜T4 所定値 ts1 〜ts4 所定時間 V 車両 Wf 前輪(車輪)
Claims (2)
- 【請求項1】 目標位置までの車両の移動軌跡を記憶ま
たは算出する移動軌跡設定手段(23)と、 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と、 ドライバーがステアリングホイール(1)に加える操舵
トルク(T)を検出する操舵トルク検出手段(S2 )
と、 移動軌跡設定手段(23)により設定された移動軌跡に
基づいてアクチュエータ(7)の駆動を制御するととも
に、予め設定された所定値(T1〜T4)以上の操舵ト
ルク(T)が所定時間(ts1 〜ts4 )以上に亘って
検出されたときに前記移動軌跡に基づくアクチュエータ
(7)の制御を中止するアクチュエータ制御手段(2
2)と、を備えた車両の自動操舵装置において、 前記所定値(T1〜T4)が複数種類設定されており、
各々の所定値(T1〜T4)に対応して前記所定時間
(ts1 〜ts4 )が変更されることを特徴とする車両
の自動操舵装置。 - 【請求項2】 前記所定値(T1〜T4)の増加に応じ
て前記所定時間(ts1 〜ts4 )が減少することを特
徴とする、請求項1に記載の車両の自動操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP533398A JP3845188B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 車両の自動操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP533398A JP3845188B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 車両の自動操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11198839A true JPH11198839A (ja) | 1999-07-27 |
JP3845188B2 JP3845188B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=11608323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP533398A Expired - Lifetime JP3845188B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 車両の自動操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3845188B2 (ja) |
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