KR20070060471A - 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법 - Google Patents

차량 안정성 제어 시스템의 제어방법 Download PDF

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곽병학
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Abstract

본 발명은 차량의 안정성 제어시스템의 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 오버스티어 또는 언더스티어시, 원하지 않는 선회모멘트를 보상하는 데 필요한 보상모멘트를 산출할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 실제 주행조건에 맞게 정확히 산출할 수 있어 차량의 궤적을 운전자가 원하는 궤적에 차량의 안정성 및 조정성을 유지하면서도 빠른 시간내에 추정시킬 수 있다.
이를 위해 본 발명은 조향각센서 및 차속센서로부터 조향각 및 차속 정보를 각각 검출하고, 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 운전자의 조향의지에 해당하는 기준 선회속도를 계산하기 위하여 차량 모델을 이용하여 기준 선회 속도를 산출하고, 산출된 선회 속도를 실제 차량의 비선형적인 거동에 대처할 수 있도록 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 미리 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 산출된 기준 선회속도를 수정한다.

Description

차량 안정성 제어 시스템의 제어방법{Control method for electronic stability program in a vehicle}
도 1은 종래의 차량 안정성 시스템에서 차량 모델로 계산된 기준 선회속도량과 실제 선회속도량의 차이를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 안정성 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 안정성 시스템의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
도 4는 선회속도량 오차(delta_yaw)의 노면한계측정을 나타낸 도이다.
도 5는 기준 차량 모델 룩업테이블 작성을 위한 시험 조건을 이용하여 차량의 특성을 파악하기 위한 시험을 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 일정 조향각 가속시의 시험 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 스텝 조향시험결과로 각각 차속에 대한 조향각과 횡가속도를 표시하기 위한 도이다.
도 8은 룩 업 테이블의 예를 나타낸 도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
101 : 측정부 102 : 추정부
103 : 차량운동량연산부 104 : 안정기준값설정부
105 : 비교부 106 : 결정부
107 : 엔진제어부 108 : 제동압제어부
109 : TCS 제어블록 110 ; ABS제어블록
본 발명은 차량 안정성 제어시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 선회주행시 운전자가 원하는 주행코스로 차량궤적을 유지시켜 차량의 안정성 및 조정성을 향상시키기 위한 차량의 안정성 제어시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 안정성 제어시스템(Electronic Stability Program ; ESP)은 운전자의 운전 중 타이어의 접촉한계에 이르는 위험한 상황에서 적절한 바퀴를 제어함으로써 차량을 운전자가 원하는 방향으로 운동시키는 시스템이다.
이러한 차량의 안정성 제어시스템은 타이어와 노면 사이의 접착한계가 차량의 후륜에서 먼저 도달했을 때 나타나는 스핀 아웃(Spin-Out) 현상인 오버스티어시와 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달함에 따라 나타나는 드리프트(Drift) 현상인 언더스티어시 서로 다른 제어를 수행하여 차량이 운전자가 원하는 방향으로 운동하도록 한다. 즉, 오버스티어시에는 전륜 외측 바퀴에 제동력을 가하여 차랑의 바깥쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량의 조정성 상실을 방지하고, 언더스티어시에는 후륜 내측 바퀴에 제동력을 가하여 차량의 안쪽으로 작용하는 보상 모멘트를 생성시킴으로써 차량이 원하는 궤적에서 바깥쪽 으로 밀려나는 것을 방지한다.
이러한 보상 모멘트는 선회속도센서를 통해 얻어진 차량운동량(Actual Vehicle Motion) 제어기의 차량 모델에서 계산된 기준 선회속도량(안정기준값 ; Stability Criterion)보다 실제 차량운동량이 클 경우 적절한 차륜의 압력 제어에 의한 제동력에 의하여 발생된다. 이때, 제어의 기준이 되는 기준 선회속도량은 차량의 조정성과 안정성을 판단하기 위한 필수적이 기준이며, 시스템의 필요한 제어의 기준을 제공함으로서 제품의 신뢰도뿐만 아니라, 운전자에게 차량 운동을 예측 가능하게 한다. 운전자가 원하는 차량의 궤적을 나타내는 안정 기준값(Stability Criterion)은 선회속도로서 나타낼 수 있다. 이는 기본 물리법칙에 의거하여 조향각과 차속으로부터 결정된다. 이와 같이 결정된 선회 속도량으로부터 목표 선회속도량(rdesired)는 식 [1]과 같다.
Figure 112005071869752-PAT00001
식 [1]
차량의 오버스티어와 언더스티어는 식 [1]로부터 산출되는 기준 선회속도량과 차량 센서로부터 측정된 실제 선회속도량사이의 차이인 선회속도량 오차로부터 결정되며, 이 선회속도량 오차로부터 보상모멘트를 만들 수 있도록 각 바퀴의 제동장치를 독립적으로 제어함으로써 차량의 안정성을 확보한다.
그러나, 이러한 기준 선회속도량을 계산하기 위한 종래의 방법은 간략한 차량 모델인 2자유도 차량 모델로부터 선형적 거동 변위의 차량 거동을 기준으로 설계하였다. 이와 같은 방법은 간략한 차량 모델을 사용함으로서 차량의 거동을 모든 조향각 조건과 차속 조건에서 만족스럽게 표현 할 수 없다. 참고로 도 1은 기존 방법에 의하여 제시된 기준 선회속도량과 실제 차량의 선회속도량의 차이를 도시한다. 이와 같은 오차는 시스템의 불필요한 제어를 유발시킴으로서 차량의 안정성 및 조정성에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 노면 조건과 주행 조건에서 차량의 제어 기준이 되는 기준 선회속도량을 보다 정확히 결정하기 위한 차량 안정성 제어시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 안정성 제어시스템의 제어방법은 조향각센서 및 차속센서로부터 조향각 및 차속 정보를 각각 검출하고, 상기 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 운전자의 조향의지에 해당하는 기준 선회속도를 계산하기 위하여 차량 모델을 이용하여 기준 선회 속도를 산출하고, 상기 산출된 선회 속도를 실제 차량의 비선형적인 거동에 대처할 수 있도록 상기 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 미리 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 상기 산출된 기준 선회속도를 수정하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 선회 속도의 동적인 특성을 고려하기 위하여 고유 조향 특성 시험에 의해 미리 설정된 조향계수(Understeer gradient)로부터, 선회속도센서로부터 검출된 실제 선회속도와 다음의 식을 기준으로 Cf/Cr 의 비율을 변경하여 동특성을 설정하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112005071869752-PAT00002
(여기서,Kus 는 조향계수이고, Cf, Cr 는 전후륜의 코너링 스티프니스(Cornering stiffness) 이고, Wf, Wr는 전후륜의 가중치(Weignting Factor)이다.)
상기 선회속도센서로부터 검출된 실제 선회 속도와 차량 모델을 통하여 산출된 기준 선회 속도사이의 비율을 계산하여 다음의 식과 같이, 차속과 조향각의 함수로 이루어진 룩 업 테이블을 미리 설정하고, 상기 미리 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 상기 기준 선회 속도를 수정하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112005071869752-PAT00003
(여기서, δw는 조향각이고, Vx는 차속이다.)
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 안정성 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 안정성 제어시스템은 측정부(101), 추정부(102), 차량운동량연산부(103), 안정기준값설정부(104), 비교부(105), 결정부(106), 엔진제어부(107), 제동압제어부(108)를 구비하며, 기존의 트랙션 콘트롤 제어를 수행하기 위한 TCS 제어블록(109)과 안티록 브레이크 제어를 수행하기 위한 ABS제어블록(110)과 협조 제어를 수행한다.
측정부(101)는 차량의 안정성 제어를 위한 차속센서, 선회속도센서, 조향각센서, 횡가속도센서, 마스터 실린더에 마련된 압력센서 등을 구비하고, 각 센서들로부터 측정된 신호를 처리한다.
추정부(102)는 측정부(101)의 센서를 통하여 측정된 신호를 이용하여 타이어와 노면사이의 마찰계수와 차체 미끄럼각(slide slip angle)을 추정한다.
차량운동량연산부(103)는 측정부(101)와 추정부(102)의 출력측에 연결되어 센서의 측정값과 추정된 값을 입력받아 차량의 실제 운동량을 연산한다.
안정기준값설정부(104)는 운전자가 원하는 차량의 선회속도로서의 안정기준값(stability criterion)을 설정한다.
비교부(105)는 차량운동량연산부(103)에서 연산된 차량운동량과 안정기준값설정부(104)에서 설정된 안정 기준값을 비교하여 그 차에 상응하는 신호를 출력한다. 결정부(106)는 비교부(105)로부터의 신호에 기초하여 차량의 언더스티어(Plow)(Excessive Understeer)와 오버스티어(Spin-out)(Excessive Oversteer)를 결정한다. 그 결정에 따른 신호를 엔진제어부/제동압제어부(107, 108)로 출력한다.
엔진제어부/제동압제어부(107, 108)는 ABS 제어블록(110)의 제동력의 조절만으로 불충분할 때 엔진의 구동력을 함께 조절하도록 TCS제어블록(109)과 협조 제어를 수행한다. 즉, 결정부(106)의 결정에 따라 오버스티어시에는 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착한계에 도달하여 스핀 아웃(Spin-out)되는 현상이 나타나므로 전륜의 제동장치를 제어함으로써 전륜에 의해 발생하는 선회모멘트를 줄여준다. 반대로 언더스티어시에는 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달하 여 플로우(Plow) 현상이 나타나므로 후륜을 제어하여 차량이 원하는 궤적으로 운동하게 한다. 아울러, 노면마찰계수 변화시에는 더욱 더 심한 오버스티어 현상이 나타날 수 있는데 여기서는 차량운동량과 안정기준값의 차이가 규정된 값 이상의 변화율로 증가할 때 전륜 바깥쪽 바퀴 이외에 후륜 바깥쪽 바퀴도 제어함으로써 차량 안정성을 확보한다. 본 발명의 차량 안정성 시스템은 최적의 안정성과 승차감을 위해 제동력만으로 불충분한 경우에는 엔진에 의한 구동력을 감소시킴으로서 지나친 제동력에 의한 차량의 흔들림 (Rocking) 현상을 최소화한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 안정성 시스템의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
단계(S100)에서는 선회속도센서를 통해 차량의 실제 선회속도량을 검출한다(S100). 이때, 차속센서, 조향각센서, 선회속도센서, 횡가속도센서, 마스터실린더에 마련된 압력센서로부터 각각 차속, 조향각과 조향각속도, 실제 선회속도, 횡가속도, 마스터실린더의 압력을 검출한다.
그리고, 단계(110)에서는 단계(S100)에서 검출된 차속과 조향각을 이용하여 기준 선회속도(rdesired)를 산출한다(S110). 좀더 상세히 살펴보면, 운전자가 원하는 차량의 궤적을 나타내는 안정기준값은 상술한 바와 같이 선회속도(Yaw rate)로 나타낼 수 있으며 이는 기본 물리법칙에 의거하여 조향각과 차속으로부터 결정된다. 본 발명의 차량 안정성 제어시스템에서는 차량을 2자유도(Degree of Freedom) 시스템으로 모델링함으로써 조향각, 차속, 그리고, 운전자가 원하는 선회속도와의 관계를 구한다. 다음의 식은 차체선회속도(r)와 차체미끄럼각(β)에 대한 차량운동방정식을 나타낸다.
Figure 112005071869752-PAT00004
식 [2]
(여기서, Nδ은 제어모멘트 미분계수[control moment derivative (-lfcf)]
Yδ는 제어력 미분계수[control force derivative(cf)]
Nr은 요댐핑 미분계수[yaw damping derivative{(lf 2cf+lr 2cr)/V}]
Yβ는 사이드 슬립 댐핑 미분계수[side slip damping derivative(cf+cr)]
Nβ은 정적 횡방향 안정 미분계수[static directional stability derivative{(lfcf-lrcr)}]
Yr는 횡력/요커플링 미분계수[lateral force/yaw coupling derivative{(lfcf-lrcr)/V}]
Iz는 z축에 대한 차량 관성모멘트[vehicle inertia of moment about z-axis]
m은 차량 무게[vehicle mass]
l은 중심과 차축의 거리[distance of the axle and the center of gravity]
아래 첨자 f,r은 각각 전륜과 후륜
c는 타이어 코너링 스티프니스[tire cornering stiffness]
V는 차속이다.)
뉴톤 제 2법칙과 미분(Derivative)개념을 이용하여 유도된 이 식 [2]를 정리하면 식(3)과 같이 조향각 (δsw)에 대한 선회속도(rno)는 차속 (Vx)의 함수로 결정할 수 있다.
Figure 112005071869752-PAT00005
식 [3]
여기서, Vch는 고유 속도특성계수이다.
기준 선회속도(rdesired)는 식 [3]에 의해 결정된 선회속도(rno)로부터 식 [4]와 같이 차속(Vx)과 식 [3]의 선회속도로 결정된 기준 차량모델 필터로부터 결정된다.
Figure 112005071869752-PAT00006
식 [4]
여기서, L은 기준 차량모델 필터이다.
상기한 기준 선회속도량을 산출하는 과정을 좀더 살펴보면, 기준 선회 속도량을 계산하기 위한 식 [4]는 간략한 차량 모델만을 사용함으로써 차량의 거동을 모든 조향각 조건과 차속 조건에서 만족스럽게 표현 할 수 없다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해 실제 측정된 차량 신호값을 기준으로 기준 선회 속도량은 다음과 같이 작성한다.
기준 선회 속도량을 계산하기 위한 ESP 기준 차량 모델은 실제 차량을 고마 찰노면에서 시험을 통하여 작성하게 된다. 실차 시험의 측정 범위는 대상 차량의 노면과 타이어의 최대 마찰력 범위에 해당하는 최대 횡 가속도 범위에 따라 결정하고 이에 준하여 실시하게 된다. 최대 횡 가속도 범위는 일정 조향각 가속을 이용하여 결정할 수 있다. 도 4의 선회 속도 오차(delta_yaw)가 시점 (1)에서 차량은 언더스티어 특성이 발생하게 되며, 시점 (2) 상황에서 노면의 한계 범위에 도달하여 미끄러지게 되므로 이때의 Ay2가 노면 한계 범위이며, 이 범위까지 기준 차량 모델을 만족하기 위한 시험을 수행하게 된다.
고유 조향 특성은 기준 차량 모델을 계산하는 데이터로 일정 원 선회 시험 항목에 의하여 결정한다. 이 시험 결과로부터 횡 가속도에 대한 바퀴 조향각의 기울기를 차량의 선형적 거동 영역의 데이터로부터 계산한다.
또한, 식 [4]의 상기한 기준 차량 모델 필터(L)를 선정함에 있어 식 [5]의 조향계수(Understeer gradient)(Kus)를 근거로 식 [4]의 차량 모델 필터를 선정한다. 필터(L)는 80kph 0.4g 스텝 조향을 기준으로 선정한다. 식 [5]의 조향계수는 전후륜의 코너링 스티프니스(Cornering stiffness) 인 Cf, Cr 로 구성되므로, 조향계수만을 이용하여서는 Cf, Cr 을 결정할 수 없다. 따라서, Cf 를 물리적인 범위에서부터 증가시켜가면서 측정된 선회 속도와 기준 모델의 선회 속도의 응답 시간을 만족하는 Cf, Cr 을 결정한다.
Figure 112005071869752-PAT00007
식 [5]
(여기서,Kus 는 조향계수이고, Cf, Cr 는 전후륜의 코너링 스티프니스(Cornering stiffness) 이고, Wf, Wr는 전후륜의 가중치(Weignting Factor)이다.)
한편, 기준 차량 모델의 룩 업 테이블(Lookup table)을 작성함에 있어, 운전자의 의지를 표현하기 위한 2자유도 차량 모델은 상술한 80 kph 의 0.4g 에 해당하는 조향각을 기준으로 설계한다. 이 차량 모델은 상술한 것과 같이 모든 조향각 조건과 차속 조건에서 차량의 비선형적인 거동을 만족스럽게 표현하는 데는 한계를 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다음의 식 [6]과 같이 차속 조건과 조향각 조건에 해당하는 게인을 선정하여 비선형적인 차량을 거동을 묘사하고자 한다.
Figure 112005071869752-PAT00008
식 [6]
다양한 조향 조건과 차속 조건의 기준 모델 게인을 선정하기 위하여, 도 5의 기준 차량 모델 룩 업 테이블을 작성하기 위한 시험 조건을 이용하여 차량의 특성을 파악하기 위한 시험을 수행한다.
도 6은 일정 조향각 가속시의 시험 결과이다. 식 [6]의 룩 업 테이블 작성을 위하여 이 시험 결과에서 측정된 선회 속도(M)와 차량의 모델에서 계산된 결과(C )를 보간법(Interpolation)을 이용하여 구한 (Mp, Cp)를 사용한다. 도 7은 스텝 조향 시험 결과로 각각 차속에 대한 조향각과 횡가속도를 표시한다.
이 결과를 기준으로 작성된 룩 업 테이블은 도 8에 도시된 바와 같다. 이 결과로 계산된 기준 선회속도는 횡 가속도 한계 상황 이하에서는 측정된 선회속도와 일치하여 모든 운전 조건에서 안정한 상태로 판단되며, 한계 상황에서는 측정된 선회 속도와 차이를 가짐으로써 충분히 차량이 불안정 영역에 있음을 표시하여 줌으로써 룩 업 테이블이 적절히 설정된 것임을 확인시켜 준다.
한편, 차량의 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착한계에 도달하여 나타나는 스핀 아웃(Spin-Out) 현상인 오버스티어와, 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착한계에 도달하여 나타나는 드리프트(Drift) 현상인 언더스티어는 단계 100에서 선회속도센서로부터 측정된 실제 선회속도량(rmeasurement)과, 식 [4]에 의해 산출되어 수정된 기준 선회속도량(
Figure 112005071869752-PAT00009
))의 차이인 선회속도량 오차(delta_yaw)로부터 결정되므로, 선회속도량 오차(delta_yaw)를 산출한다(S120).
그리고, 단계 S120에서 산출된 선회속도량 오차(delta_yaw)와 언더스티어 또는 오버스티어의 임계값과 비교한다(S130).
단계 S130에서의 비교결과, 선회속도량 오차(delta_yaw)가 언더스티어 임계값(under_threshold)보다 적으면, 아래의 식 [7]에 따라 언더스티어로 판단하여 언더스티어 제어를 수행하고(S140), 오버스티어 임계값(over_threshold)보다 크면, 아래의 식[6]에 따라 오버스티어로 판단하여 오버스티어 제어를 수행한다(S160). 또한, 단계 S130에서의 비교결과, 선회속도량의 오차(delta_yaw)가 under_Threshold보다는 크고, over_Threshold보다는 적은 경우에는 오버스티어를 예측 제어한다(S150).
Figure 112005071869752-PAT00010
식 [7]
이때, 언더스티어시에는 후륜의 구동력과 제동력을 제어하여 보상모멘트로 외향모멘트를 발생시켜 언더스티어 제어를 수행하고, 오버스티어시에는 전륜의 구동력과 제동력을 제어하여 보상모멘트로 내향모멘트를 발생시켜 오버스티어 제어를 수행한다(210). 이로 인해, 실제 선회속도가 기준 선회속도를 추종하도록 하여 차량이 원하는 궤적을 안정적으로 운동하게 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 원하지 않는 선회모멘트를 보상하는 데 필요한 보상모멘트량을 산출할 수 있어 오버스티어 또는 언더스티어시,
또한, 본 발명은 차량 거동, 노면조건, 그리고, 차속조건 등의 차량의 실제 주행조건에 맞게 운전자가 원하는 기준 선회속도량을 정확히 결정할 있어 필요한 보상모멘트량을 적절히 제공할 수 있으므로, 오버스티어 또는 언더스티어시, 차량의 안정성 및 조정성을 잃게 하지 않으면서도 빠른 시간 내에 차량을 정상상태로 복귀시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 조향각센서 및 차속센서로부터 조향각 및 차속 정보를 각각 검출하고,
    상기 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 운전자의 조향의지에 해당하는 기준 선회속도를 계산하기 위하여 차량 모델을 이용하여 기준 선회 속도를 산출하고,
    상기 산출된 선회 속도를 실제 차량의 비선형적인 거동에 대처할 수 있도록 상기 검출된 조향각 및 차속 정보로부터 미리 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 상기 산출된 기준 선회속도를 수정하는 것을 특징으로 하는 차량 안정성 제어시스템의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 선회 속도의 동적인 특성을 고려하기 위하여 고유 조향 특성 시험에 의해 미리 설정된 조향계수(Understeer gradient)로부터, 선회속도센서로부터 검출된 실제 선회속도와 다음의 식을 기준으로 Cf/Cr 의 비율을 변경하여 동특성을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 안정성 제어시스템의 제어방법.
    Figure 112005071869752-PAT00011
    (여기서,Kus 는 조향계수이고, Cf, Cr 는 전후륜의 코너링 스티프니스(Cornering stiffness) 이고, Wf, Wr는 전후륜의 가중치(Weignting Factor)이다.)
  3. 제2항에 있어서, 상기 선회속도센서로부터 검출된 실제 선회 속도와 차량 모델을 통하여 산출된 기준 선회 속도사이의 비율을 계산하여 다음의 식과 같이, 차속과 조향각의 함수로 이루어진 룩 업 테이블을 미리 설정하고, 상기 미리 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 상기 기준 선회 속도를 수정하는 것을 특징으로 하는 차량 안정성 제어시스템의 제어방법.
    Figure 112005071869752-PAT00012
    (여기서, δw는 조향각이고, Vx는 차속이다.)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100845902B1 (ko) * 2007-07-27 2008-07-14 주식회사 만도 차량 안정성 시스템의 보상 요 모멘트의 제동압력 분배방법
KR20170114660A (ko) * 2016-04-06 2017-10-16 현대자동차주식회사 차량의 언더스티어 및 오버스티어 보상 제어 방법
CN107380161A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 吉林大学 一种辅助驾驶员实现理想行驶轨迹的主动转向控制装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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