CN102112948A - 在便携终端中使用模式识别的用户界面装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在具有触摸屏的便携终端中使用模式识别的用户界面装置和方法。所述装置和方法包括：接收由用户在触摸屏上画的特定模式和在由特定模式定义的区域中写入的特定命令，以及当接收到的特定模式和特定命令是有效模式和有效命令时，执行与该特定模式和特定命令的组合关联的功能。

Description

在便携终端中使用模式识别的用户界面装置和方法
技术领域
本发明涉及使用模式识别技术的用户界面装置和方法，用于在具有触摸屏的便携终端中以更加有效和简单化的方式实现命令输入。
背景技术
随着数字便携终端已经普及化并且像信息处理设备一样支持高性能，已经提出了各种用于处理用户输入信息的方法。这些方法使用户能够更加容易地利用数字便携终端中实现的电话薄、短消息编排器、电子日历等等的功能。这些方法中的一种是基于触摸屏(或触摸面板)的输入方法。由于用户界面的便利性而使得当在与手机、因特网电话等等结合的个人数字助理(PDA)、智能电话中执行电话薄、日历、短消息编排器、个人信息管理器、因特网接入、电子词典等等的功能时普遍使用触摸屏技术。目前，在具有触摸屏的便携终端中使用最广泛的是接触型电容性技术或者电阻性技术。
触摸屏提供一种新型的用户界面设备，并且通过在手写笔或者手指按压的位置生成电压或者电流信号，输入由用户指定的命令或者图形信息。使用随着模式识别技术的发展而提出的字符识别功能以及支持该功能的软件，能够实现触摸屏技术，并且因为用户能够使用诸如笔和手指这样的自然使用的输入部件方便地输入期望的信息，所以其使用在不断增长中。
具体来说，触摸屏被评价为图形用户界面(GUI)环境下最理想的输入方法，因为用户能够在查看屏幕的同时直接执行期望的工作，并且能够容易地操控触摸屏。
发明内容
技术问题
当前，能够识别触摸屏上的字母和图形的模式识别技术使用简单的笔划(stroke)功能支持以下功能：确定、前一页、下一页、删除、保存、载入、取消等等。而且，模式识别技术可以通过将一组命令打包来实现简写的命令。然而，基于笔划的技术由于其受限的命令和实现方法而具有限制条件。也就是说，该技术需要分别记住笔划功能的形状，并且可能缺乏用户所需要的附加功能。此外，将一组命令打包会降低用户的便利性。因此，感觉长久以来存在对在具有触摸屏的便携终端中能够更加有效且简单地实现用户界面的装置和方法的需求。
技术方案
为了解决上述讨论的现有技术的不足，基本目的是至少提供如下所述的优点。因此，本发明的一方面提供一种使用模式识别技术在触摸屏上输入和运行命令的用户界面装置和方法，用于在便携终端中更加有效且简化的用户界面。
本发明的另一方面提供一种用户界面装置和方法，用于基于用户的便利性来简化基于模式识别的命令并将其划分为运行命令和移动命令，以及指定与其关联的命令。
本发明的再一方面提供一种使用户能够以简单方便的方式删除或者取消在触摸屏上输入的错误内容的用户界面装置和方法。
有益效果
如从前述说明书明显可见的那样，本发明提供一种将用作下一代移动通信终端的关键技术的触觉技术，并且能够针对用户应用增加的命令，并且针对用户的便利性可以进行模式和命令的各种改变。
此外，本发明使用户能够添加或改变他/她希望的功能，以制作更加合适的用户界面环境。此外，可以动态利用所需要的功能而无需使用预设的用户界面。而且，各种应用也是可用的。
附图说明
图1示出根据本发明的实施例的便携终端的结构；
图2示出根据本发明的另一实施例的便携终端的结构；
图3示出根据本发明的实施例的控制流程；
图4示出图3中的功能注册子例程的控制流程；
图5示出图3中的功能运行子例程的控制流程；
图6示出根据本发明的实施例由用户在触摸屏上输入命令的方法；
图7和图8示出根据本发明的实施例运行运行命令的示范性操作；
图9和图10示出根据本发明的实施例运行移动命令的示范性操作；
图11和图12示出根据本发明的实施例执行删除功能的示范性操作；以及
图13和图14示出根据本发明的实施例执行取消功能的示范性操作。
具体实施方式
下面讨论的本专利文件中用于描述本公开的原理的图1到图10C以及各种实施例仅是通过图例的方法并且不应当以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任一适当布置的通信装置中实现。
本发明提供一种使用模式识别技术的用户界面装置和方法，用于在具有触摸屏的便携终端中以更加有效和简单化的方式实现命令输入。
虽然将在本发明的下面详细描述中考虑移动通信终端，但是本发明提出的装置和方法也能够应用于具有触摸屏的便携终端。
将参考附图在下面详细描述本发明的实施例。
图1示出根据本发明的第一实施例的便携终端的结构。参考图1，便携终端能够被粗略地分成控制器101、输入/输出单元105和存储器113。控制器101可以包括模式识别器103，并且输入/输出单元105可以包括触摸面板107、显示器109和驱动器111。
在下面的说明书中，将不描述上述设备的与本发明无关的操作。
用户能够在通过按压移动通信终端上的功能键或者热键607(参见图6)来识别模式的时刻进入用户界面状态(user interface mode)，并且能够结合现有的用户界面使用它。
当用户进入用于模式识别的用户界面状态时，用户能够使用手写笔或者手指在触摸面板107(或者触摸屏)上输入特定模式和特定命令。在本发明中，用作命令输入窗口的模式可以是图形或者符号，并且在图形或符号中输入的内容变成命令。该命令通常以字母表示。
触摸面板107从用户接收模式，并且输出触摸面板数据。这里，触摸面板数据由表示相关字母的笔划数的笔划数据以及空间坐标数据的资源组成，在识别模式时两个数据均为控制器101所需。
显示器109显示当前在触摸屏上输入的内容以及根据本发明的命令运行结果。驱动器111将从触摸面板107输出的模拟信号变换为数字触摸面板数据，并且将数字触摸面板数据输出到控制器101。而且，驱动器111执行将从控制器101输出的数字信号变换为模拟信号并且将模拟信号输出到显示器109的操作，或者执行将用户当前在触摸屏上输入的内容递送到显示器109的操作，以使得用户可以检查该内容。
控制器101识别用户在触摸屏(或者触摸面板107)上输入的模式和命令，并且执行在存储器113中注册的操作。具体地说，当由用户在触摸面板107上输入命令模式时，控制器101从驱动器111接收数字触摸面板数据。
控制器101将接收到的触摸面板数据提供给模式识别器103，以确定输入的模式或命令是否是字母或者符号(或者图形)。
控制器101中的模式识别器103根据预先以程序编码的模式识别程序，计算并读取在触摸面板107上输入的字母或符号的准确坐标数据和笔划数据，并且通过将读出数据识别为字母或符号来对字母或符号执行识别操作。识别的字母或符号以代码(或序列)格式存储在存储器113中。模式识别器103能够基于图形的大小将在识别图形的过程中生成的符号(或图形)与字母区分开来。也就是说，如果模式的大小大于或等于特定大小，则模式识别器103不将该模式识别为字母，而是识别为将用作命令输入窗口的图形或符号。
控制器101从自模式识别器103输出的模式中选择与预先存储在存储器113中的预设模式相同的模式，然后确定与所选择的模式关联的操作命令。
例如，在本发明的一个实施例中，矩形和菱形模式用作将用作命令输入窗口的图形，并且在这些图形中输入的内容变为命令。假定矩形表示运行命令而菱形表示移动命令。命令输入窗口经历了形状上的改变，并且用户可以通过功能设置来任意地设置新的命令。
因此，当用户使用手写笔在触摸屏上输入大于或等于特定大小的矩形时，模式识别器103不将该矩形识别为字母，而是识别为图形。模式识别器103将输入模式的形状信息提供给控制器101。控制器101基于从模式识别器103提供的信息，确定输入模式是否与存储器113中注册的预设模式相同。
如果由用户在触摸面板107上输入的模式不是存储器113中注册的有效模式，那么控制器101就请求用户重新输入新的模式而不执行任何操作。然而，如果输入模式是有效模式，那么控制器101确定与该输入模式关联的操作命令。如上面所假定的那样，在本发明中，当矩形被输入作为命令输入窗口时，控制器101将该矩形识别为运行命令窗口，并且当菱形被输入作为命令输入窗口时，控制器101将该菱形识别为移动命令窗口。
存储器113最初存储预设模式和命令，并且用户可以通过定义新的模式和命令在功能注册期间另外存储必要的功能和操作。
下面的表1示出根据本发明的实施例的存储表。表1仅仅给出存储在存储器113中的模式和命令的例子，并且可以由用户在任何时候自由地定义和添加新的模式、命令与功能。
表1
Figure BDA0000046388730000051
用户用手写笔在触摸屏(或触摸面板)上输入命令输入窗口(矩形、菱形等等)，然后在命令输入窗口中输入特定命令。由驱动器111将通过触摸面板107输入的触摸面板数据从模拟信号变换为数字信号，然后提供给控制器101。控制器101中的模式识别器103通过接收该触摸面板数据识别输入命令。模式识别器103将输入命令的形状信息提供给控制器101。控制器101基于从模式识别器103提供的信息确定输入命令是否与存储器113中注册的命令相同。如果由用户在触摸面板107上输入的命令不是存储器113中注册的有效命令，那么控制器生成出错消息而不执行任何操作。然而，如果输入的模式是有效命令，那么控制器101确定与该输入命令关联的功能。
如果在完成了由用户对模式和命令的输入之后由用户输入了运行操作，那么控制器101就执行与输入模式和命令关联的、在存储器113中注册的操作。
在本发明的实施例中，通过触摸屏运行操作的方法包括通过手写笔输入命令输入窗口(模式)和命令，然后用手指按压输入区(或区域)。可以基于输入方法来区分输入命令的操作和运行输入命令的操作。也就是说，可以基于输入工具指定的按压区域确定该输入相应于命令输入还是命令运行。
然而，对于本领域技术人员清楚的是，运行操作的其它方法可以包括，例如，使用手写笔之类双击(double-stroking)输入区。
本发明的触摸屏可以基于电阻性触摸屏技术，使用触摸面板传感器技术将手指输入与手写笔输入区分开来。在电阻性触摸屏技术中，当在施加恒定电压的上板和下板上产生触摸时接触点中出现电势差，并且控制器通过感测电势差检测所触摸的区。因此，当在电阻性触摸屏上进行触摸时，可以根据所触摸的区域将手指输入与手写笔输入区分开。
通过使用根据本发明的实施例的便携终端，可以克服由受限的命令和实现方法所导致的限制，并且可以以更有效且简化的方式实现用户界面。
图2示出根据本发明的第二实施例的便携终端的结构。
参考图2，除了控制器201、模式识别器203、存储器213、输入/输出单元205、显示器209和驱动器211类似于图1中示出的那些之外，通过进一步提供传感器215，用户界面设备能够删除触摸面板(或触摸屏207)上输入的内容或者取消触摸面板上的命令输入窗口。
虽然本发明使用陀螺仪传感器作为传感器215，但是它也能够使用具有类似功能的其它传感器设备。当用户在触摸屏上错误地输入内容或者希望取消输入内容时，用户可以通过左/右或者上/下摇晃便携终端来删除或者取消触摸屏上输入的内容。
如果在内容被输入在触摸屏上之后，用户以特定强度或者超过特定强度摇晃便携终端，那么陀螺仪传感器215感测到该摇晃并且生成电信号。控制器201通过接收来自陀螺仪传感器215的电信号，执行完全删除或者命令输入窗口取消。
输入/输出单元205在控制器201的控制下删除当前显示的全屏显示或者取消显示的命令输入窗口。
因此，本发明提供的用户界面设备可以通过摇晃便携终端简单地删除或者取消错误地在触摸屏上输入的内容或者命令输入窗口，而无需采取单独的复杂操作。
图3示出根据本发明的第一实施例的用户界面方法的控制流程。通常，由控制器执行如下所述的用户界面方法。
参考图3，控制器在步骤301中确定是否从用户接收到根据本发明的功能注册请求。如果不存在来自用户的功能注册请求，那么控制器在步骤305中确定是否从用户接收到根据本发明的功能运行请求。如果既没有从用户接收到功能注册请求也没有接收到功能运行请求，那么控制器就结束根据本发明的过程。
如果存在来自用户的功能注册请求，那么控制器就在步骤303中执行功能注册子例程。将在下面详细描述功能注册子例程。
同时，如果不存在来自用户的功能运行请求，那么控制器就终止该过程。然而，如果存在来自用户的功能运行请求，那么控制器就在步骤307中执行功能运行子例程。将在下面详细描述功能运行子例程。
图4示出图3中的功能注册子例程的详细控制流程。
参考图4，控制器在步骤401中确定是否从用户接收到对将被用作命令输入窗口的模式的设置请求。如果从用户接收到对模式的设置请求，那么控制器就在步骤403中接收用户打算设置的模式。由用户正在输入的模式可以是预设的图形或符号。如果需要的话，用户可以通过直接用手写笔在触摸屏上画模式来任意地设置模式。在模式输入之后，控制器在步骤405中确定是否输入了与输入模式关联的操作命令，即运行命令或者移动命令。
如果没有输入操作命令，那么控制器就返回到步骤405，并且如果输入了操作命令，那么控制器就前进到步骤407。而且，对于与模式关联的操作命令，用户可以选择预设命令中的一个或者任意设置新的命令。在本发明的最佳实施例中，作为模式的例子，矩形被定义为运行命令窗口，菱形被定义为移动命令窗口。
在步骤407中，如果确定了与模式关联的操作命令，那么控制器就将输入的模式和操作命令注册在存储器中。在步骤407之后或者如果在步骤401中没有由用户输入对模式的设置请求，那么控制器就前进到步骤409。
在步骤409中，控制器确定是否由用户输入了对这样的命令的设置请求：该命令将输入到将被用作命令输入窗口的模式中。如果不存在来自用户的命令设置请求，那么控制器就结束功能注册子例程。然而，如果存在来自用户的命令设置请求，那么控制器就在步骤411中接收用户期望设置的命令。对于该命令，用户可以选择预设内容，或者另外设置新的命令。在命令输入之后，控制器前进到步骤413。
在步骤413中，控制器确定是否输入了与命令关联的功能，例如Call(或者C)表示“呼叫发送(Call sending)”和Voc(或者V)表示“移至词汇表菜单(Move to Vocabulary menu)”。如果没有输入功能，那么控制器就返回到步骤413。如果完成了功能输入，那么控制器就前进到步骤415。而且，对于与命令关联的功能，用户可以选择预设功能中的一个或者任意设置新的功能。
在完成了由用户对命令和功能的输入之后，控制器在步骤415中将用户输入的命令及其关联的功能注册在存储器中。当完成了存储器中的注册时，结束功能注册子例程。
图5示出图3中的功能运行子例程的详细控制流程。
参考图5，控制器在步骤501中确定是否由用户输入了特定命令模式。如果由用户输入了命令模式，那么控制器就在步骤503中使用模式识别器识别输入的模式的形状。
此后，控制器在步骤505中通过识别输入的模式，并且然后将其与存储器中注册的模式相比较，来确定输入的模式是否是有效模式。如果输入的模式不是有效模式，那么控制器就结束功能运行子例程，并且请求用户输入新的命令模式。然而，如果输入的模式是有效模式，那么控制器就前进到步骤507。
在步骤507中，控制器确定是否由用户输入了将输入到模式中的命令。如果完成了命令输入，那么控制器就在步骤509中使用模式识别器识别输入命令。
此后，控制器在步骤511中通过将所识别的命令与注册在存储器中的命令相比较，来确定该所识别的命令是否是有效命令。如果所识别的命令不是有效命令，那么控制器就在步骤513中生成表示输入命令无效的出错消息。然而，如果所识别的命令是有效命令，那么控制器就前进到步骤515。
在步骤515中，控制器确定是否由用户输入了运行输入的模式和命令的操作。如上所述，运行操作可以包括用手指按压触摸屏上的输入模式区，或者用手写笔来划输入模式区。也就是说，运行操作可以通过与上述输入操作相区别的任一输入操作来实现。
如果由用户输入了运行操作，那么控制器就前进到步骤517。
在步骤517中，控制器执行与用户输入的模式和命令关联的、注册在存储器中的功能或操作。在步骤517之后，控制器在步骤519中确定是否完成了功能运行。如果完成了功能运行，那么控制器就结束功能运行子例程。
通过使用应用了新颖的用户界面方法的便携终端，可以克服由受限的命令和实现方法所导致的限制，并且可以以更有效且简化的方式实现用户界面。
此外，例如，能够在触摸屏上显示虚拟计算器的应用也是可用的，因此使得它可以做出用户期望的应用。
现在将参考附图详细描述根据本发明的实施例的示范性操作。
图6示出根据本发明的实施例由用户在触摸屏上输入命令的方法。
参考图6，由用户在触摸屏601上输入特定模式或者命令的方法可以被分成使用手指605的方法和使用手写笔603的方法。在如下所述的示范性实施例中，使用手写笔603输入用户希望的模式和命令，并且通过用手指605按压触摸屏601上的输入模式区来输入运行操作。
如上所述，对于本领域技术人员来说很明显的是，可以使用手指和手写笔中的任一种来实现输入方法。输入方法也可以使用除了手指和手写笔之外的其它工具来实现。
图6中示出，提供在便携终端的下半区上的功能键或者热键607以进入用于模式识别的用户界面状态，并且可以结合现有用户界面一起使用。
图7和图8示出根据本发明的实施例运行运行命令(例如，Call(呼叫))的示范性操作。
参考图7和图8，用户用手写笔703在触摸屏701上写下期望的电话号码。此后，用户用手写笔703在触摸屏701上的空白处画一个表示运行命令的矩形模式，然后在其中写入命令“CALL”或者其缩写“C”。
在完成了模式和命令输入之后，用户通过使用他/她的手指705，按压在其中显示有“CALL”的矩形区来运行Call(呼叫)操作。
虽然上述例子中仅考虑了Call操作，但是也可以执行诸如短消息业务(SMS)或者多媒体消息业务(MMS)递送、铃声改变到振动、振动改变到铃声、关机等等这样的运行命令，并且用户可以自由地定义和添加其它功能。
图9和图10示出根据本发明的实施例运行移动命令的示范性操作。
参考图9和图10，用户用手写笔803在触摸屏801上画一个菱形，然后在其中写入用户打算移动到的菜单的缩写“VOC”。菱形是一个意指移动命令的模式，菜单的缩写“VOC”是一个命令。如果用户使用他/她的手指805按下菱形区，那么便携终端就移到英文词汇表检索窗口809。如果用户用手写笔803在英文词汇表检索窗口809中输入期望的英文单词，并且用手指805或者手写笔803按下确定(OK)按钮807，那么便携终端就搜索期望的英文单词。
虽然上述例子中仅考虑了“移至词典菜单(Move-to-Dictionary menu)”功能，但是也可以执行诸如移至电话薄窗口(P)、移至闹钟窗口(A)、移至MP3窗口(M)、移至相机窗口(C)、移至记事本窗口(N)、移至计算器窗口(CL)、移至设置窗口(S)等等这样的移动命令，并且用户可以定义和添加新的功能。
图11和图12示出根据本发明的实施例执行删除功能的示范性操作。
参考图11和图12，如果用户用手写笔903在触摸屏901上错误地输入了字母或者模式，那么用户可以通过简单地上/下、左/右或者前/后摇晃移动通信终端来删除触摸屏901上输入的内容而无需执行单独的操作。
图13和图14示出根据本发明的实施例执行取消功能的示范性操作。
参考图13和图14，如果用户用手写笔1003在触摸屏1001上错误地输入命令输入窗口(模式)或者命令，那么用户可以取消输入的内容而非执行上述删除功能。
用户在触摸屏1001上的空白处重新画一个与错误地输入的命令运行窗口相同的模式，然后使用手写笔1003在其中输入“X”标记。此后，如果用户用他/她的手指1005按压标有“X”标记的命令运行窗口，那么就取消错误地输入的命令输入窗口。对于命令输入窗口中输入的“X”标记，用户可以任意地设置另一标记。
也就是说，已经参考本发明的实施例描述了模式识别技术在具有触摸屏的移动通信终端上的示范性应用。然而，本领域的普通技术人员将认识到，本发明可以应用于具有类似技术背景的、具有触摸屏的其它便携终端，而不脱离本发明的范围和精神。
虽然已经通过示范性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开意图包含这些落入所附权利要求范围内的改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于具有触摸屏的便携终端的用户界面方法，包括：
接收由用户在触摸屏上画的特定模式和在由该特定模式定义的区域中写入的特定命令；以及
当接收到的特定模式和特定命令是有效模式和有效命令时，执行与所述特定模式和特定命令的组合关联的功能。
2.如权利要求1所述的用户界面方法，还包括：当接收到的特定模式和特定命令已经在存储器中注册过时，确定接收到的特定模式和特定命令是有效模式和有效命令。
3.如权利要求1所述的用户界面方法，其中，所述接收特定模式和特定命令包括：从用户接收功能运行请求，以执行与所述特定模式和特定命令关联的功能。
4.如权利要求3所述的用户界面方法，其中，所述功能运行请求是通过与接收特定模式和特定命令的方法相区别的方法输入的。
5.如权利要求1所述的用户界面方法，还包括：在从用户接收到功能注册请求时，将所述特定模式或特定命令以及与所述特定模式或特定命令关联的功能注册到存储器中。
6.如权利要求7所述的用户界面方法，其中，所述注册包括：
接收特定命令和由用户在触摸屏上画的特定模式中的至少一个；
选择与接收到的特定模式、接收到的特定命令、或接收到的特定模式和特定命令关联的功能；以及
将接收到的特定模式、接收到的特定命令、或接收到的特定模式和特定命令与所选择的功能相关联地注册在存储器中。
7.如权利要求1所述的用户界面方法，还包括：
在接收到特定模式和特定命令中的至少一个之后，当用户摇晃了便携终端时，删除接收到的特定模式或接收到的特定命令；以及
在接收到特定模式和特定命令中的至少一个之后，当由用户在触摸屏上输入了在与取消请求关联的模式中注册的取消模式时，取消接收到的特定模式或接收到的特定命令。
8.一种用于具有触摸屏的便携终端的用户界面装置，包括：
与触摸屏关联的输入/输出单元，用于通过所述触摸屏接收特定模式或特定命令并输出当前输入状态和操作运行结果；以及
控制器，用于接收通过所述输入/输出单元在触摸屏上画的特定模式和在由该特定模式定义的区域中写入的特定命令，以及当接收到的特定模式和特定命令是有效模式和有效命令时，控制所述便携终端的操作，以执行与特定模式和特定命令的组合关联的功能。
9.如权利要求11所述的用户界面装置，还包括用于存储与功能有关的信息的存储器，该功能与至少一个模式和至少一个命令的组合中的每一种关联；
其中，当接收到的特定模式和特定命令已经在存储器中注册过时，所述控制器确定接收到的特定模式和特定命令是有效模式和有效命令。
10.如权利要求11所述的用户界面装置，其中，当通过所述输入/输出单元从用户提供功能运行请求时，所述控制器控制便携终端的操作，以执行与特定模式和特定命令的组合关联的功能。
11.如权利要求13所述的用户界面装置，其中，所述功能运行请求是通过与接收特定模式和特定命令的方法相区别的方法输入的。
12.如权利要求12所述的用户界面装置，其中，所述控制器在从用户接收到功能注册请求时，将所述特定模式或特定命令以及与所述特定模式或特定命令关联的功能注册到存储器中。
13.如权利要求17所述的用户界面装置，其中，所述控制器包括：
通过所述输入/输出单元接收特定命令和由用户在触摸屏上画的特定模式中的至少一个；
选择与接收到的特定模式、接收到的特定命令、或接收到的特定模式和特定命令关联的功能；以及
将接收到的特定模式、接收到的特定命令、或接收到的特定模式和命令与所选择的功能相关联地注册在存储器中。
14.如权利要求11所述的用户界面装置，还包括陀螺仪传感器，用于通过感测用户摇晃便携终端来向所述控制器提供电信号；
其中，所述控制器在接收到所述电信号时删除在触摸屏上显示的特定模式或特定命令。
15.如权利要求11所述的用户界面装置，其中，在接收到特定模式和特定命令中的至少一个之后，当由用户输入了与取消请求关联的取消模式时，所述控制器指令所述输入/输出单元取消接收到的特定模式或接收到的特定命令。
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