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JP3825108B2 - 自動二輪車の前照灯 - Google Patents

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JP3825108B2
JP3825108B2 JP30688796A JP30688796A JP3825108B2 JP 3825108 B2 JP3825108 B2 JP 3825108B2 JP 30688796 A JP30688796 A JP 30688796A JP 30688796 A JP30688796 A JP 30688796A JP 3825108 B2 JP3825108 B2 JP 3825108B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコーナリング時の配光を考慮した自動二輪車の前照灯に関する。
【0002】
【従来の技術】
図21(a),(b)は従来の自動二輪車の前照灯のすれ違いビームでの配光を示す平面図であり、(a)は直進時、(b)はコーナリング時を示す。
(a)において、前照灯100は、対向車を眩惑しないように自動二輪車101の前方の比較的手前の路面を左右の広がりを持って照す。
(b)において、コーナリング中では、自動二輪車101はコーナー内側に傾き、これに伴って配光102のコーナー内側部分103は自動二輪車101側に移動する。
【0003】
図22(a),(b)は従来の自動二輪車の前照灯の走行ビームでの配光を示す平面図であり、(a)は直進時、(b)はコーナリング時を示す。
(a)において、前照灯100は、自動二輪車101の前方の遠い路面を照す。
(b)において、コーナリング中では、自動二輪車101はコーナー内側に傾き、これに伴って配光102のコーナー内側部分103は自動二輪車101側に移動する。
【0004】
図23(a),(b)は従来の自動二輪車の前照灯のコーナリング時のスクリーン配光を示す図であり、(a)はすれ違いビームのもので図21(b)に対応し、(b)は走行ビームのもので図22(b)に対応して、(a)に示す主配光領域104,(b)に示す主配光領域105ともに左下がりとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図21(b)及び図22(b)に示したように、自動二輪車101のライダー106がコーナリング中に見るコーナーの路肩107及びこの路肩107の先の路面108に届く光の量が減少し、暗くなる。即ち、コーナリング時では、図23(a)及び図23(b)において、路肩107及び路面108を含む範囲A1,A2に配光が行なわれないため、この範囲A1,A2に配光して、コーナーの前方視認性を向上させたいという要望がある。
また、実公昭59−13685号公報「車輌用前照灯」や特開昭63−312280号公報「二輪車用ヘッドランプ」にも、レンズやリフレクタで配光を調整する技術が開示されているが、コーナリング時のコーナーの照射についてはどこをどの程度の明るさで照すのかについて十分には考慮されていない。
そこで、本発明の目的は、コーナリング時にコーナーの視認性を向上させることのできる自動二輪車の前照灯を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項1は、スクリーン配光を、主光軸を含む主配光領域と、この主配光領域の上方の主配光領域より暗い低光度領域と、この低光度領域の上方の低光度領域より明るい高光度領域とから構成し、高光度領域を、10Rの外側及び10Lの外側であり、光度が1000カンデラを越えず、且つ4Uより上側に光度が少なくとも200カンデラとなる部分を備えるものとした。
【0007】
自動二輪車がコーナリングする時に、コーナーを明るく照すことができ、コーナーの視認性を向上させることができるとともに、自動二輪車が直進する時に、対向車にとって眩しくないものとすることができる。
【0008】
また、高光度領域を、10Rの外側及び10Lの外側としたことで、信号待ち等で、前に停車している自動車や自動二輪車のバックミラーに高光度領域の光が入るのを防ぐことができる。更に、高光度領域の光度を、1000カンデラを越えないこととしたため、高光度領域の光が対向車を眩惑しにくい。また更に、高光度領域に、4Uより上側に光度が少なくとも200カンデラとなる部分を備えるため、コーナリング時に十分な明るさを確保することができる。
【0009】
請求項2は、前照灯を、レンズに形成した複数のプリズムにより配光を行なうものとし、プリズムのうちの少なくとも一部で高光度領域を形成する。
高光度領域を容易に形成することができる。
【0010】
請求項3は、前照灯を、プロジェクタ型のものとし、すれ違いビームパターンを形成するために前照灯に収納した遮光部に非遮光部分を設けることで高光度領域を形成する。
高光度領域を容易に形成することができ、また、遮光していた光を有効に利用することができる。
【0011】
請求項4は、前照灯を、リフレクタに複数の反射面を形成したマルチリフレクタ型又はリフレクタの反射面を自由曲面とした自由曲面リフレクタ型とし、リフレクタの一部で高光度領域を形成する。
高光度領域を容易に形成することができる。
【0012】
請求項5は、前照灯のリフレクタの一部を分割し、この分割部分を車両直進時の第1の位置から車両コーナリング時の第2の位置へ移動可能に構成し、第2の位置で高光度領域を形成する。
車両コーナリング時に配光が不要になった場所や明る過ぎる場所への光を利用して高光度領域を形成することができ、光を有効に利用することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る自動二輪車の前照灯の第1の実施の形態を示す断面図であり、前照灯10は、電球11と、リフレクタ12と、レンズ13と、電球11、レンズ13間に設けた遮光部14とからなるプロジェクタ型のものである。なお、15は筒部材である。
【0014】
遮光部14は、リフレクタ12の下半分の反射面12aで反射した光を遮光し、水平方向より上方へ光が届かなくするすれ違いビームパターンを形成するものであり、上部に非遮光部分である窓14a,14a(2つの窓14a,14aは図の表裏方向に並んでいるが、片側は省略)を有する。
電球11から出てリフレクタ12の上半分の反射面12aで反射した光はレンズ13を通過し、(1)に示すように水平方向より下方に進む。
また、リフレクタ12の下半分の反射面12aで反射した光の一部は、遮光部14の窓14a及びレンズ13を通過して、図の(2)に示すように進む。この光が後述する高光度領域を形成する。
【0015】
図2は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態の直進時のすれ違いビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、前照灯10(図1参照)のスクリーン配光20は、H線より下で且つ主光軸を含む主配光領域21と、H線より上で且つV線の両側に配置した高光度領域22,23と、これら主配光領域21、高光度領域22,23間に形成した低光度領域24とからなる。
図3は図2の3−3線における光度分布を示す図であり、本発明の高光度領域23(及び22)の光度は、米国のSAE規格J584(OCT93)のすれ違いビームによる眩惑防止規定の0.5U1.5L及びそれより外側(右側通行)の規定値1000カンデラMAXに従い、例えば、1000カンデラを越えないものとしている。また、高光度領域23(及び22)は、4Uより上側に少なくとも200カンデラとなる分を備える。
従来例では、高光度領域を備えていなかった。
【0016】
図4は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態の直進時の走行ビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、前照灯10(図1参照)のスクリーン配光25は、H線上に長軸を有し、且つV線上に短軸を有する楕円形状の主配光領域26と、この主配光領域26の左右端上方に配置した高光度領域27,28とからなる。
【0017】
以上に述べた前照灯10の作用を次に説明する。
図5(a),(b)は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時のすれ違いビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、(a)は前照灯が左側に傾いた状態、(b)は前照灯が右側に傾いた状態を示す。
(a)において、自動二輪車が左コーナーをコーナリング中には、自動二輪車の車体を左側に傾ける。これに伴い、前照灯も傾く。この時、スクリーン配光20Aの高光度領域22は、H線より下に移動する。この高光度領域22の位置は、後述するコーナーの路肩やこの路肩の先の路面に対応する。
(b)において、自動二輪車が右コーナーをコーナリング中には、(a)とは逆に前照灯10が右側に傾き、スクリーン配光20Bの高光度領域23は、H線より下に移動する。この高光度領域23の位置も、コーナーの路肩やこの路肩の先の路面に対応する。
【0018】
図6(a),(b)は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時の走行ビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、(a)は前照灯が左側に傾いた状態、(b)は前照灯が右側に傾いた状態を示す。
(a)において、自動二輪車が左コーナーをコーナリング中には、自動二輪車の車体を左側に傾ける。これに伴い、前照灯10(図1参照)も傾く。この時、スクリーン配光25Aの高光度領域27は、H線より下に移動する。この高光度領域27の位置は、後述するコーナーの路肩やこの路肩の先の路面に対応する。
(b)において、自動二輪車が右コーナーをコーナリング中には、(a)とは逆に前照灯10が右側に傾き、高光度領域28は、H線より下に移動する。この高光度領域28の位置も、コーナーの路肩やこの路肩の先の路面に対応する。
【0019】
図7は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態を搭載した自動二輪車のコーナリング中の平面図であり、前照灯をすれ違いビームにした時の配光を示し、図5(a)のスクリーン配光20Aに対応する。
自動二輪車1は左側に傾き、領域22aを照す。高光度領域22に対応するこの領域22aは、コーナーの路肩32やこの路肩32の先の路面33等のライダー2がコーナリング時に視線を投じる地点にある。このように、領域22aを照して明るくすることで、快適にコーナリングすることができる。
【0020】
図8は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態を搭載した自動二輪車のコーナリング中の平面図であり、前照灯を走行ビームにした時の配光を示し、図6(a)のスクリーン配光25Aに対応する。
自動二輪車1は左側に傾き、領域27aを照す。高光度領域27に対応するこの領域27aは、コーナーの路肩32やこの路肩32の先の路面33等のライダー2がコーナリング時に視線を投じる地点にある。このように、領域27aを照して明るくすることで、快適にコーナリングすることができる。
【0021】
次に上記した高光度領域の位置・光度の決定方法を順に説明する。
図9は本発明に係る前照灯の配光を説明する平面図であり、自動二輪車1がコーナーを車速vで走行する場合を考える。
この時、自動二輪車1の前照灯10は、半径R1の軌跡を描く。また、路肩の半径をR2とし、前照灯10を通る直線が路肩32の点と接するとすると、半径R1,R2より、前照灯10から路肩32までの図の上下方向距離B及び図の左右方向距離Cを求めることができ、また、車両中心面上で且つ前照灯10から前方に水平に延びる直線Dと前照灯10、点32a間を結ぶ接線Fとがなす角θを求めることができる。更に、接線Fの長さL1を求めることができる。
【0022】
図10は本発明に係る前照灯の配光を求めるためのグラフであり、自動二輪車のコーナリング時の車速とバンク角との関係を示す。横軸は車速、縦軸はバンク角を表し、前述した前照灯の軌跡の半径R1としてR1=20m,50mについて示す。
まず、このグラフにおいて、車速v及び半径R1からバンク角αを求める。
【0023】
図11(a),(b)は本発明に係る前照灯の配光を求めるための自動二輪車の正面図であり、(a)は直進時、(b)はコーナリング時の状態を示す。
(a)において、地面Eから前照灯10までの高さをh1とする。
(b)において、コーナリング時のバンク角αと(a)の高さh1からコーナリング時の地面Eから前照灯10までの高さh2を求める。
【0024】
図12は本発明に係る前照灯の配光を求めるための模式図であり、説明の都合上、図の左側を地面とした。
ここでは、図9で求めた長さL1及び図11で求めた高さh2より、前照灯10から路肩32までの実距離L2及び前照灯10を通る水平線(図では上下方向の線)Gと前照灯10、路肩32間を結ぶ線分Jとのなす角βを求めることができる。
【0025】
図13は本発明に係る前照灯の配光を求めるためのグラフであり、視認距離と必要な路面照度との関係を示す。横軸は前述の実距離である視認距離L2、縦軸は路面照度Kを表す。
このグラフにより、図12で求めた視認距離L2から必要な路面照度Kを求めることができる。
以上の水平方向の角度θ、垂直方向の角度β及び路面照度Kから高光度領域の位置・光度を求めることができる。
【0026】
図14は本発明に係る前照灯の第2の実施の形態を示す斜視図であり、前照灯40は、電球41と、リフレクタ42と、このリフレクタ42に一体となったハウジング43と、レンズ44とからなり、レンズ44に形成した複数のプリズムにより配光を行ない、前記プリズムのうちの少なくとも一部で高光度領域を形成するものである。
高光度領域のためのプリズムの形成は、従来の技術で対応することができ、高光度領域を容易に形成することができる。
【0027】
図15は本発明に係る前照灯の第3の実施の形態を示す斜視図であり、前照灯50は、電球51と、リフレクタ52と、このリフレクタ52に一体となったハウジング53と、レンズ54とからなり、リフレクタ52に複数の反射面を形成したマルチリフレクタ型又はリフレクタ52の反射面を自由曲面とした自由曲面リフレクタ型であり、リフレクタ52の一部で高光度領域を形成するものである。
高光度領域のためのリフレクタ52の反射面の形成は、従来の技術で対応することができ、高光度領域を容易に形成することができる。
【0028】
図16は本発明に係る前照灯の第4の実施の形態を示す正面図であり、前照灯60は、電球61,61と、リフレクタ62,62と、ハウジング63と、レンズ64とからなる。
図17は本発明に係る前照灯の第4の実施の形態のリフレクタ部を示す斜視図であり、リフレクタ62は、リフレクタ本体62aと前後方向に移動可能な可動部62bとからなる。
可動部62bは、後方にリフレクタ駆動装置65を備え、このリフレクタ駆動装置65で可動部62bを自動二輪車1の直進時の第1の位置から自動二輪車1のコーナリング時の第2の位置へ移動することができ、第2の位置で高光度領域を形成する。
【0029】
図18(a),(b)は本発明に係る前照灯の第4の実施の形態の直進時のスクリーン配光を示す図であり、(a)はすれ違いビーム、(b)は走行ビームを示す。
(a)において、前照灯60のスクリーン配光70は、H線より下で且つ主光軸を含む主配光領域71を備える。
(b)において、前照灯40のスクリーン配光75は、H線上から0.5Dの位置に長軸を有し、且つV線上に短軸を有する略楕円形状の主配光領域76を備える。
【0030】
以上に述べた前照灯60の作用を次に説明する。
図19は本発明に係る前照灯の第4の実施の形態のコーナリング時のすれ違いビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、(a)は前照灯が左側に傾いた状態、(b)は前照灯が右側に傾いた状態を示す。
(a)において、自動二輪車が左コーナーをコーナリング中には、自動二輪車の車体を左側に傾ける。これに伴い、前照灯60も傾く。この時、スクリーン配光80の主配光領域81は、図18(a)に示した主配光領域71を傾け、且つこの主配光領域71のH線より上の範囲A3をリフレクタ62(図17参照)の可動部62bを移動させることにより削除したものである。
【0031】
可動部62bが移動した後、範囲A3の光は高光度領域82を形成する。
この高光度領域82は、図9〜図13で説明した配光の決定方法により求まる。即ち、前述した車速vや半径R1等よりH線から下方に角度β、V線から左方に角度θ傾いた点(βU−θL)を複数求め、これらの点の集合を高光度領域82としている。
【0032】
(b)において、自動二輪車が右コーナーをコーナリング中には、(a)とは逆に前照灯60が右側に傾き、スクリーン配光85の主配光領域86は、H線より上の範囲A4を図19(a)で述べたリフレクタ62の他方のリフレクタ62の可動部62bを移動させることにより削除したものである。
可動部62bが移動した後、範囲A4の光は高光度領域87を形成する。
この高光度領域87は、図9〜図13で説明した配光の決定方法により同様に求まる。即ち、H線から下方に角度β、V線から右方に角度θ傾いた点(βU−θR)の集合を高光度領域87としている。
【0033】
図20(a),(b)は本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時の走行ビームにおけるスクリーン配光を示す図であり、(a)は前照灯が左側に傾いた状態、(b)は前照灯が右側に傾いた状態を示す。
(a)において、自動二輪車が左コーナーをコーナリング中には、自動二輪車の車体を左側に傾ける。これに伴い、前照灯60も傾く。この時、スクリーン配光90の主配光領域91は、図18(b)に示した主配光領域76を傾け、且つこの主配光領域76のH線より上の範囲A5をリフレクタ62の可動部62bを移動させることにより削除したものである。
可動部62bが移動した後、範囲A5の光は高光度領域92を形成する。
【0034】
(b)において、自動二輪車が右コーナーをコーナリング中には、(a)とは逆に前照灯60が右側に傾き、スクリーン配光95の主配光領域96は、H線より上の範囲A6を図19(b)で述べたリフレクタ62の他方のリフレクタ62の可動部62bを移動させることにより削除したものである。
可動部62bが移動した後、範囲A6の光は高光度領域97を形成する。
このように、車両コーナリング時に配光が不要になった場所や明る過ぎる場所への光を利用して高光度領域82,87,92,97を形成することができ、光を有効に利用することができる。
【0035】
尚、本発明の高光度領域の形状・位置は、これに限るものではなく、車速v、半径R1、路面の摩擦係数等の設定範囲で異なる。
また、前照灯10,40,50,60は、形式が同一であれば、詳細な構造は問わない。
更に、前照灯60の可動部62bの移動方法は、前後方向に限るものではなく、回転を加えたり、上下左右いづれかの方向に振らしてもよく、要はコーナリング時にコーナーの路肩あるいはこの近傍を照らせるように可動できればよい。
【0036】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の自動二輪車の前照灯は、スクリーン配光を、主光軸を含む主配光領域と、この主配光領域の上方の主配光領域より暗い低光度領域と、この低光度領域の上方の低光度領域より明るい高光度領域とから構成し、高光度領域を、10Rの外側及び10Lの外側であり、光度が1000カンデラを越えず、且つ4Uより上側に光度が少なくとも200カンデラとなる部分を備えるものとしたので、自動二輪車がコーナリングする時に、コーナーを明るく照すことができ、コーナーの視認性を向上させることができるとともに、自動二輪車が直進する時に、対向車にとって眩しくないものとすることができる。
【0037】
また、高光度領域を、10Rの外側及び10Lの外側としたので、信号待ち等で、前に停車している自動車や自動二輪車のバックミラーに高光度領域の光が入るのを防ぐことができる。
【0038】
更に、高光度領域の光度を、1000カンデラを越えないこととしたので、高光度領域の光が対向車を眩惑しにくい。
また更に、高光度領域に、4Uより上側に光度が少なくとも200カンデラとなる部分を備えるので、コーナリング時に十分な明るさを確保することができる。
【0039】
請求項2の自動二輪車の前照灯は、前照灯を、レンズに形成した複数のプリズムにより配光を行なうものとし、プリズムのうちの少なくとも一部で高光度領域を形成するので、高光度領域を容易に形成することができる。
【0040】
請求項3の自動二輪車の前照灯は、前照灯を、プロジェクタ型のものとし、すれ違いビームパターンを形成するために前照灯に収納した遮光部に非遮光部分を設けることで高光度領域を形成するので、高光度領域を容易に形成することができ、また、遮光していた光を有効に利用することができる。
【0041】
請求項4の自動二輪車の前照灯は、前照灯を、リフレクタに複数の反射面を形成したマルチリフレクタ型又はリフレクタの反射面を自由曲面とした自由曲面リフレクタ型とし、リフレクタの一部で高光度領域を形成するので、高光度領域を容易に形成することができる。
【0042】
請求項5の自動二輪車の前照灯は、前照灯のリフレクタの一部を分割し、この分割部分を車両直進時の第1の位置から車両コーナリング時の第2の位置へ移動可能に構成し、第2の位置で高光度領域を形成するので、車両コーナリング時に配光が不要になった場所や明る過ぎる場所への光を利用して高光度領域を形成することができ、光を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る自動二輪車の前照灯の第1の実施の形態を示す断面図
【図2】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態の直進時のすれ違いビームにおけるスクリーン配光を示す図
【図3】 図2の3−3線における光度分布を示す図
【図4】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態の直進時の走行ビームにおけるスクリーン配光を示す図
【図5】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時のすれ違いビームのスクリーン配光を示す図
【図6】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時の走行ビームのスクリーン配光を示す図
【図7】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態を搭載した自動二輪車のコーナリング中の平面図
【図8】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態を搭載した自動二輪車のコーナリング中の平面図
【図9】 本発明に係る前照灯の配光を説明する平面図
【図10】 本発明に係る前照灯の配光を求めるためのグラフ
【図11】 本発明に係る前照灯の配光を求めるための自動二輪車の正面図
【図12】 本発明に係る前照灯の配光を求めるための模式図
【図13】 本発明に係る前照灯の配光を求めるためのグラフ
【図14】 本発明に係る前照灯の第2の実施の形態を示す斜視図
【図15】 本発明に係る前照灯の第3の実施の形態を示す斜視図
【図16】 本発明に係る前照灯の第4の実施の形態を示す正面図
【図17】 本発明に係る前照灯の第4の実施の形態のリフレクタ部を示す斜視図
【図18】 本発明に係る前照灯の第4の実施の形態の直進時のスクリーン配光を示す図
【図19】 本発明に係る前照灯の第4の実施の形態のコーナリング時のすれ違いビームにおけるスクリーン配光を示す図
【図20】 本発明に係る前照灯の第1の実施の形態のコーナリング時の走行ビームにおけるスクリーン配光を示す図
【図21】 従来の自動二輪車の前照灯のすれ違いビームでの配光を示す平面図
【図22】 従来の自動二輪車の前照灯の走行ビームでの配光を示す平面図
【図23】 従来の自動二輪車の前照灯のコーナリング時のスクリーン配光を示す図
【符号の説明】
1…自動二輪車、10,40,50,60…前照灯、14…遮光部、14a…非遮光部分(窓)、20,25,70,75,80,85,90,95…スクリーン配光、21,26,71,76,81,86,91,96…主配光領域、22,23,27,28,82,87,92,97…高光度領域、24,29…低光度領域、44…レンズ、52,62…リフレクタ、62b…分割部分(可動部)、65…リフレクタ駆動装置。

Claims (5)

  1. 車体直立時に前照灯の主光軸をスクリーン配光でH線より下に照準させる自動二輪車の前照灯において
    記スクリーン配光が、主光軸を含む主配光領域と、この主配光領域の上方の主配光領域より暗い低光度領域と、この低光度領域の上方の低光度領域より明るい高光度領域とからなり、
    前記高光度領域は、10Rの外側及び10Lの外側であり、光度が1000カンデラを越えず、且つ4Uより上側に光度が少なくとも200カンデラとなる部分を備えることを特徴とする自動二輪車の前照灯。
  2. 前記前照灯は、レンズに形成した複数のプリズムにより配光を行なうものであり、前記プリズムのうちの少なくとも一部で前記高光度領域を形成することを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の前照灯。
  3. 前記前照灯は、プロジェクタ型のものであり、すれ違いビームパターンを形成するために前照灯に収納した遮光部に非遮光部分を設けることで高光度領域を形成することを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の前照灯。
  4. 前記前照灯は、リフレクタに複数の反射面を形成したマルチリフレクタ型又はリフレクタの反射面を自由曲面とした自由曲面リフレクタ型であり、前記リフレクタの一部で前記高光度領域を形成することを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の前照灯。
  5. 前記前照灯は、リフレクタの一部を分割し、この分割部分を車両直進時の第1の位置から車両コーナリング時の第2の位置へ移動可能に構成し、第2の位置で前記高光度領域を形成することを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の前照灯。
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