CN101997961A - 基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法和装置 - Google Patents

基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，包括步骤：在移动电话内设置加速度传感器；将用于读取加速度传感器状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件嵌入在微处理器内；微处理器和加速度传感器电连接，进行数据通信；运行固化软件，将加速度传感器因感受各方向振动而输出的信息转换为移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK键事件对应的信号，从而控制移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。本发明所述移动电话荧屏界面控制方法，能够方便快捷地实现移动电话荧屏界面菜单的操作，具有操作方便、硬件价格低、设计简单、功耗低和速度快等优点。

Description

基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法和装置
【技术领域】
本发明涉及电话通信中用户使用的分局设备，特别是涉及移动通信系统中的终端用户设备，尤其涉及终端用户设备中基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法和装置。
【背景技术】
移动电话，即通常所说的手机，其重要性对现今的人们来说不用言喻。
输入设备是计算机系统的重要组成部分，对于手机这一小型计算机系统来说，传统的输入设备是键盘、触摸屏、摄像头和微音器等，借助上述输入设备，实现对手机荧屏界面的控制。
现有技术手机的键盘通过五向键进行菜单控制，通过数字键进行输入法和数字的输入；还通过一种QWERTY全键盘进行扩展，实现输入法的简单性和快捷性。
现有技术手机荧屏常用的是触摸屏，包括传统电阻式触摸屏和电容式触摸屏，其中所述传统电阻式触摸屏采用点击、拖动方式实现菜单的控制，通过手写识别实现数字和输入法的输入；所述电容式触摸屏是苹果公司最先采用，该电容式触摸屏提出了多点触摸的控制方式，实现了图片的缩放等功能。
上述这些输入设备可以很快捷方便地实现对手机的控制，存在的问题是不够新颖，用户对于这些控制方式过于熟悉，有些审美疲劳。自从苹果公司开发出iPhone，提出全新的界面控制方式后，各手机开发厂商都在研究新的手机荧屏界面控制方式，如通过摄像头输入若干帧的图片，通过图像识别分析轨迹差别而得到控制指令，或者通过微音器输入声音，通过音轨分析得到声音强度和谱线后得到控制指令。上述方法都非常新颖，但是由于手机之微处理器MPU(Micro Processor Unit的缩写)的速度和内存的限制，不具有实用价值。
加速度传感器作为一种新型的手机输入设备，已开始在手机上得到广泛应用，其优点是，尺寸小、耗电低、精度高和响应速度非常快，操作方式也非常新颖。虽然现有技术手机上已使用加速度传感器作为一种输入设备，但是使用方式都比较单一，未形成一种真正的荧屏界面控制方式；比如“三星”手机，采用加速度传感器实现翻转拒接电话功能；索爱手机则采用加速度传感器实现音乐手机甩动歌曲的切换功能。现有技术手机还没有采用加速度传感器实现荧屏界面控制的功能。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，该移动电话荧屏界面控制方法采用加速度传感器作为输入设备，提出一种新的移动电话荧屏界面控制方式，能够方便快捷地实现移动电话荧屏界面菜单的操作，具有操作方便、硬件价格低、设计简单、功耗低和速度快等优点，本发明还提供了一种基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：
提供一种基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，包括以下步骤：
A、在移动电话内设置至少一个加速度传感器；
B、将用于读取所述加速度传感器状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件嵌入在所述移动电话的微处理器内或添加的存储器内；
C、借助串行通信总线和相应的接口，电连接所述微处理器和所述加速度传感器，进行数据通信；
F、运行所述固化软件，将所述加速度传感器因感受各方向振动而输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
在步骤C中，所述串行通信总线是I2C总线。
在实施步骤F，即运行所述固化软件之前，还有步骤D，就是，所述移动电话加电后，所述荧屏界面主菜单启动所述加速度传感器，接着所述移动电话进入省电模式，所述加速度传感器自动休眠。
在实施步骤F，即运行所述固化软件之前，但在实施步骤D之后，还有步骤E，就是，所述加速度传感器因感受振动而输出信息请求中断，唤醒所述微处理器。
在实施步骤F时，由于事先已将所述加速度传感器感受各方向振动的阈值置于所述固化软件内，从而在所述加速度传感器感受微小振动的情况下，所述固化软件判别程序将输出不移动所述荧屏界面的结果，以避免误操作。
在实施步骤F时，所述加速度传感器感受各方向振动是使用者敲击所述移动电话壳体的各部位所致，使各该敲击输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
所述各敲击信息转化为对应的按键信息包括：
使用者敲击所述移动电话壳体顶面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之下按键的信号，所述荧屏界面向下移动，即菜单下移；
使用者敲击所述移动电话壳体底面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之上按键的信号，所述荧屏界面向上移动，即菜单上移；
使用者敲击所述移动电话壳体左侧面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之右按键的信号，所述荧屏界面向右移动，即菜单右移；
使用者敲击所述移动电话壳体右侧面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之左按键的信号，所述荧屏界面向左移动，即菜单左移；
使用者敲击所述移动电话壳体正面上方的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之OK键的信号，所述荧屏界面进入下一级菜单。
所述加速度传感器是集成电路型的三维加速度传感器，可直接输出电传感信号。
本发明还提供了一种基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置，包括基带处理模块、射频收发模块和功率放大模块，其中所述基带处理模块包括微处理器；所述移动电话装置还包括加速度传感器；所述微处理器借助I2C总线和相应的接口电连接所述加速度传感器；用于读取所述加速度传感器的状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件被嵌入所述微处理器内或添加的存储器内；所述加速度传感器通过中断程序唤醒所述微处理器，并借助I2C总线与所述微处理器进行数据通信，所述微处理器读取该加速度传感器内寄存器的值，得到各方向的加速度值，从而控制移动电话之荧屏界面的移动。
所述加速度传感器为三维加速度传感器，型号是KXTE9。
同现有技术相比较，本发明基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法之有益效果在于：
通过采用三维加速度传感器作为输入设备，采用敲击方式来实现所述移动电话的荧屏界面控制，能够方便快捷地实现移动电话荧屏界面菜单的操作，具有操作方便、硬件价格低、设计简单、功耗低和速度快等优点。
【附图说明】
图1是本发明基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法流程示意图；
图2是所述移动电话荧屏界面控制方法优选实施例的操作流程示意图；
图3是所述移动电话荧屏界面控制方法优选实施例的软件结构方框示意图；
图4是本发明基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置之硬件电路原理框图；
图5是所述移动电话装置中三维加速度传感器KXTE9连接移动电话整机电路的接线示意图；
图6是所述移动电话装置的轴测投影示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，一种基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，包括以下步骤：
A、在移动电话内设置至少一个加速度传感器；
B、将用于读取所述加速度传感器状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件嵌入在所述移动电话的微处理器内或添加的存储器内；
C、借助串行通信总线和相应的接口，电连接所述微处理器和所述加速度传感器，进行数据通信；
D、所述移动电话加电后，所述荧屏界面主菜单启动所述加速度传感器，接着所述移动电话进入省电模式，所述加速度传感器自动休眠。
E、所述加速度传感器因感受振动而输出信息请求中断，唤醒所述微处理器。
F、运行所述固化软件，将所述加速度传感器因感受各方向振动而输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK(确认)键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
在步骤C中，所述串行通信总线是I2C总线。
在实施步骤F时，由于事先已将所述加速度传感器感受各方向振动的阈值置于所述固化软件内，从而在所述加速度传感器感受微小振动的情况下，所述固化软件判别程序将输出不移动所述荧屏界面的结果，以避免误操作。
在实施步骤F时，所述加速度传感器感受各方向振动是使用者敲击所述移动电话壳体的各部位所致，使各该敲击输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK(确认)键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
参见图2和图6，所述各敲击信息转化为对应的按键信息包括：
使用者敲击所述移动电话壳体顶面910的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之下按键的信号，所述荧屏界面向下移动，即菜单下移；
使用者敲击所述移动电话壳体底面920的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之上按键的信号，所述荧屏界面向上移动，即菜单上移；
使用者敲击所述移动电话壳体左侧面930的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之右按键的信号，所述荧屏界面向右移动，即菜单右移；
使用者敲击所述移动电话壳体右侧面940的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之左按键的信号，所述荧屏界面向左移动，即菜单左移；
使用者敲击所述移动电话壳体正面上方950(包括显示屏部位)的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之OK(确认)键的信号，所述荧屏界面进入下一级菜单。
所述加速度传感器是集成电路型的三维加速度传感器，可直接输出电传感信号。
参见图4和图5，本发明还提供了一种基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置，包括基带处理模块510、射频收发模块520和功率放大模块530，其中所述基带处理模块510包括微处理器；所述移动电话装置还包括加速度传感器；所述微处理器借助I2C总线和相应的接口电连接所述加速度传感器；用于读取所述加速度传感器的状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件被嵌入所述微处理器内或添加的存储器内；所述加速度传感器通过中断程序唤醒所述微处理器，并借助I2C总线与所述微处理器进行数据通信，所述微处理器读取该加速度传感器内寄存器的值，得到各方向的加速度值，从而控制移动电话之荧屏界面的移动。基带处理模块510、射频收发模块520和功率放大模块530是现有技术，在此不作赘述。
参见图5，所述加速度传感器为三维加速度传感器，型号是KXTE9；该KXTE9型号的三维加速度传感器U8为10脚封装器件，其中脚2、脚3、脚6和脚8为空脚，脚1为I/O口的供电脚，通常接2.8V电压，脚4为接地脚，脚5为芯片供电脚，通常接2.8V电压，脚7为中断脚，接所述微处理器MPU的外部中断输入，作为触发该微处理器MPU响应的激励信号，脚9和脚10为所述三维加速度传感器U8与所述微处理器MPU的I2C总线通讯接口，其中脚9为SCL时钟脚，脚10为SDA数据脚。
所述三维加速度传感器U8还与周边电路电连接，该周边电路包括两个电阻R23、R24、两个电容C68、C69和电感L23；所述三维加速度传感器U8的脚1和脚4之间还并联了所述两电容C68、C69，其中所述电容C69的正极接脚1，脚1经所述电感L23连接供电电源VDD，脚9还经电阻R24连接所述供电电源VDD，脚10还经所述电阻R23连接所述供电电源VDD。
该KXTE9型号的三维加速度传感器U8具有功耗低和速度快，而且价格低、设计也简单。
图5中虚线框500是移动电话整机电路的部分接线端口，为现有技术，在此不作赘述。
下面以使用者敲击所述移动电话壳体各部位的方式来详细描述所述移动电话荧屏界面控制方法一种优选实施例的操作流程示意图：
参见图2和图6，操作流程包括以下步骤：
①、使用者将所述移动电话开机，主菜单启动所述三维加速度传感器；
②、初始化所述三维加速度传感器各值；
③、所述移动电话进入省电模式，所述三维加速度传感器自动休眠；
④、使用者敲击所述移动电话的壳体；若使用者敲击所述移动电话壳体的力度过小使得所述三维加速度传感器无法检测到使用者敲击所述移动电话壳体的部位信息，所述固化软件判别程序将输出不移动所述荧屏界面的结果，以避免误操作，所述移动电话则维持当前状态不变；可事先将所述加速度传感器感受各方向敲击的阈值置于所述固化软件内，当使用者敲击所述移动电话的壳体时，所述三维加速度传感器产生一个加速度，若该加速度大于所述阈值时，所述固化软件判别程序确认所述移动电话壳体敲击事件的产生，此时可将该敲击事件转化为一个五向键之按键事件，对应于该按键事件的处理；若该加速度小于所述阈值时，所述固化软件判别程序确认所述移动电话壳体敲击事件没有产生，将输出不移动所述荧屏界面的结果，以避免误操作，所述移动电话则维持当前状态不变；
⑤、所述三维加速度传感器通过中断唤醒所述微处理器；
⑥、所述微处理器通过I2C总线接口与所述三维加速度传感器进行数据通讯，读取所述三维加速度传感器的敲击信息；
⑦、所述微处理器将所述三维加速度传感器的各敲击信息转化为对应的按键信息进行相应的菜单操作；所述各敲击信息转化为对应的按键包括：
使用者敲击所述移动电话壳体顶面910的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之下按键的信号，所述荧屏界面向下移动，即菜单下移；
使用者敲击所述移动电话壳体底面920的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之上按键的信号，所述荧屏界面向上移动，即菜单上移；
使用者敲击所述移动电话壳体左侧面930的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之右按键的信号，所述荧屏界面向右移动，即菜单右移；
使用者敲击所述移动电话壳体右侧面940的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之左按键的信号，所述荧屏界面向左移动，即菜单左移；
使用者敲击所述移动电话壳体正面上方950(包括显示屏部位)的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之OK(确认)键的信号，所述荧屏界面进入下一级菜单。
所述三维加速度传感器具有价格低、设计简单、功耗低和速度快等优点，本发明通过采用三维加速度传感器作为输入设备，采用敲击方式来实现所述移动电话的界面控制，能够方便快捷地实现移动电话荧屏界面菜单的操作，具有操作方便、价格低、设计简单、功耗低和速度快等优点。
参见图4和图5，本发明所述移动电话装置的硬件电路原理是：所述三维加速度传感器通过I2C总线与所述微处理器MPU进行数据通讯，该三维加速度传感器的中断脚通过中断接口线511接入所述微处理器MPU的外部中断输入口；当所述三维加速度传感器检测到有加速度产生时，产生一个中断唤醒所述微处理器MPU，所述微处理器MPU通过I2C总线512读取所述三维加速度传感器的寄存器值，得到三个方位的加速度，从而对所述移动电话装置的荧屏界面进行控制。
参见图3，本发明所述移动电话荧屏界面控制方法的固化软件结构包括驱动层100、驱动管理层200和应用层300，该固化软件用于读取所述加速度传感器状态信息并判别振动方向和振动强度。所述驱动层100主要实现所述微处理器MPU与所述三维加速度传感器的通讯功能，并为所述驱动管理层200提供接口函数，其主要功能有：当使用者敲击所述移动电话壳体后，所述三维加速度传感器通过中断唤醒所述微处理器；所述微处理器通过I2C总线与所述三维加速度传感器进行数据通讯，读取所述三维加速度传感器的敲击信息。所述驱动管理层200为所述驱动层100做一个封装，并为所述应用层300提供接口函数，以及执行所述移动电话开机(上电)后的初始化工作，其主要功能有：把从所述驱动层100得到的数据进行消息的处理和转发，即初始化所述三维加速度传感器各值；所述移动电话进入省电模式，所述三维加速度传感器自动休眠；所述微处理器将所述三维加速度传感器的各敲击信息转化为对应的按键事件，即转化为五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK(确认)键的信息。所述应用层300把从所述驱动管理层200得到的按键事件进行相应的菜单操作；以及当使用者将所述移动电话开机(上电)后，主菜单启动所述三维加速度传感器。
参见图2和图6，本发明所述移动电话荧屏界面控制方法借助三维加速度传感器，并采用敲击方式实现所述移动电话的荧屏界面控制。当所述三维加速度传感器处于水平状态时，敲击所述移动电话壳体顶面910，所述三维加速度传感器产生一个X轴反方向的加速度，当所述加速度大于一个阈值(可事先将所述三维加速度传感器感受该方向敲击的阈值置于所述固化软件内)时，确认所述移动电话壳体顶面敲击事件的产生，此时即可将该敲击事件转化为一个五向键之下按键事件，对应于下按键事件的处理。同样敲击所述移动电话壳体底面920、左侧面930或右侧面940分别对应所述五向键之上按键、右按键或左按键事件；若敲击所述移动电话壳体正面上方950，所述三维加速度传感器则产生一个Z轴方向的加速度，当所述加速度大于一个阈值(可事先将所述三维加速度传感器感受该方向敲击的阈值置于所述固化软件内)时，确认所述移动电话壳体正面上方敲击事件的产生，此时即可将该敲击事件转化为一个五向键之OK(确认)键事件。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、在移动电话内设置至少一个加速度传感器；
B、将用于读取所述加速度传感器状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件嵌入在所述移动电话的微处理器内或添加的存储器内；
C、借助串行通信总线和相应的接口，电连接所述微处理器和所述加速度传感器，进行数据通信；
F、运行所述固化软件，将所述加速度传感器因感受各方向振动而输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
2.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
在步骤C中，所述串行通信总线是I2C总线。
3.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
在实施步骤F，即运行所述固化软件之前，还有步骤D，就是，所述移动电话加电后，所述荧屏界面主菜单启动所述加速度传感器，接着所述移动电话进入省电模式，所述加速度传感器自动休眠。
4.根据权利要求3所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
在实施步骤F，即运行所述固化软件之前，但在实施步骤D之后，还有步骤E，就是，所述加速度传感器因感受振动而输出信息请求中断，唤醒所述微处理器。
5.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
在实施步骤F时，由于事先已将所述加速度传感器感受各方向振动的阈值置于所述固化软件内，从而在所述加速度传感器感受微小振动的情况下，所述固化软件判别程序将输出不移动所述荧屏界面的结果，以避免误操作。
6.根据权利要求1所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
在实施步骤F时，所述加速度传感器感受各方向振动是使用者敲击所述移动电话壳体的各部位所致，使各该敲击输出的信息转换为所述移动电话五向键之上按键、下按键、左按键、右按键或OK键事件对应的信号，从而控制所述移动电话的荧屏界面向上移动、向下移动、向左移动、向右移动或进入下一级菜单而转换功能。
7.根据权利要求6所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
所述各敲击信息转化为对应的按键信息包括：
使用者敲击所述移动电话壳体顶面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之下按键的信号，所述荧屏界面向下移动，即菜单下移；
使用者敲击所述移动电话壳体底面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之上按键的信号，所述荧屏界面向上移动，即菜单上移；
使用者敲击所述移动电话壳体左侧面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之右按键的信号，所述荧屏界面向右移动，即菜单右移；
使用者敲击所述移动电话壳体右侧面的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之左按键的信号，所述荧屏界面向左移动，即菜单左移；
使用者敲击所述移动电话壳体正面上方的信息经所述固化软件运行后转化为所述移动电话五向键之OK键的信号，所述荧屏界面进入下一级菜单。
8.根据权利要求1～7任一项所述的基于加速度传感器的移动电话荧屏界面控制方法，其特征在于：
所述加速度传感器是集成电路型的三维加速度传感器，可直接输出电传感信号。
9.一种基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置，包括基带处理模块、射频收发模块和功率放大模块，其中所述基带处理模块包括微处理器；其特征在于：
还包括加速度传感器；所述微处理器借助I2C总线和相应的接口电连接所述加速度传感器；用于读取所述加速度传感器的状态信息并判别振动方向和振动强度的固化软件被嵌入所述微处理器内或添加的存储器内；所述加速度传感器通过中断程序唤醒所述微处理器，并借助I2C总线与所述微处理器进行数据通信，所述微处理器读取该加速度传感器内寄存器的值，得到各方向的加速度值，从而控制移动电话之荧屏界面的移动。
10.根据权利要求9所述的基于加速度传感器控制荧屏界面移动的移动电话装置，其特征在于：
所述加速度传感器为三维加速度传感器(U8)，型号是KXTE9；所述三维加速度传感器(U8)还与周边电路电连接，该周边电路包括两个电阻(R23、R24)、两个电容(C68、C69)和电感(L23)；所述三维加速度传感器(U8)为10脚封装器件，其中脚(1)为I/O口的供电脚，脚(4)为接地脚，脚(5)为芯片供电脚，脚(7)为中断脚，接所述微处理器的外部中断输入，作为触发该微处理器响应的激励信号，脚(9)和脚(10)为所述三维加速度传感器(U8)与所述微处理器的I2C总线通讯接口，其中脚(9)为SCL时钟脚，脚(10)为SDA数据脚；所述三维加速度传感器(U8)的脚(1)和脚(4)之间还并联了所述两电容(C68、C69)，其中所述电容(C69)的正极接脚(1)，脚(1)经所述电感(L23)连接供电电源(VDD)，脚(9)还经电阻(R24)连接所述供电电源(VDD)，脚(10)还经所述电阻(R23)连接所述供电电源(VDD)。
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